机载光电稳定平台建模及动态特性分析

嵇 婷,纪 明,胥青青,吴玉敬,薛 飞

(西安应用光学研究所,陕西 西安 710065)

1 引 言

机载光电平台是一个将“光”“机”“电”高度结合的高科技产物,它包括可见光、红外、激光探测仪等光电传感器,具备在惯性空间保持稳定、空域侦查探测、目标自动跟踪等功能[1-2]。

目前,机载光电平台普遍采用的是两轴两框架和两轴四框架的结构形式。两轴四框架可以很好的隔离风阻以及载机带来的扰动,但是四个框架的复杂结构决定了这种形式的光电吊舱体积大、成本高,所以在无人机、直升机等小型载机和航空侦察平台上使用最多的还是机构简单、成本低、体积小的两轴两框架光电稳定平台[3-4]。随着全球范围内小型无人机在军用及商用领域应用的增多,从侦查、监视及勘探等成像负载稳定到激光标识器、照明器瞄准都表现出了对小万向架的需求[5]。两轴两框架光电稳定平台在载机与平台之间以及平台框架之间的动态特性存在着复杂的耦合关系[6],对其动态特性的研究是结构设计和控制系统设计的的基础。因此对两轴两框架机载光电稳定平台的动力学特点展开系统的分析和研究具有十分重要的意义。

要研究两轴两框架机载光电稳定平台的动态特性首先要建立完备的动力学模型,在模型的基础上分析不同条件下的特点。许多学者对两轴两框架稳定平台的建模展开了研究。周瑞青[7]对捷联导引头的两自由度天线平台进行了动力学的研究。……