机动车载快速反射镜激光指向修正量的解算

王鹤淇; 王伟国; 徐新行; 刘廷霞; 彭树萍

doi:10.3788/OPE.20162406.1399

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机动车载快速反射镜激光指向修正量的解算

微纳技术与精密机械 | 更新时间：2020-08-13

- 机动车载快速反射镜激光指向修正量的解算
- Solution of correcting values on laser beam directing of fast steering mirror for mobile vehicle
- 光学精密工程 2016年24卷第6期页码：1399-1406
- 作者机构：
  
  1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春,中国,130033
  2. 中国科学院大学北京,中国,100049
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  吉林省自然科学基金资助项目（No.201115123）();国家863高技术研究发展计划资助项目（No.2011AA7031024G）()
- DOI：10.3788/OPE.20162406.1399
  中图分类号： TH703
- 收稿日期：2015-08-20，
  
  修回日期：2015-09-27，
  
  纸质出版日期：2016-06-25
- 稿件说明：
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王鹤淇, 王伟国, 徐新行等. 机动车载快速反射镜激光指向修正量的解算[J]. 光学精密工程, 2016,24(6): 1399-1406

WANG He-qi, WANG Wei-guo, XU Xin-hang etc. Solution of correcting values on laser beam directing of fast steering mirror for mobile vehicle[J]. Editorial Office of Optics and Precision Engineering, 2016,24(6): 1399-1406
王鹤淇, 王伟国, 徐新行等. 机动车载快速反射镜激光指向修正量的解算[J]. 光学精密工程, 2016,24(6): 1399-1406 DOI： 10.3788/OPE.20162406.1399.

WANG He-qi, WANG Wei-guo, XU Xin-hang etc. Solution of correcting values on laser beam directing of fast steering mirror for mobile vehicle[J]. Editorial Office of Optics and Precision Engineering, 2016,24(6): 1399-1406 DOI： 10.3788/OPE.20162406.1399.

摘要

为了提高机动车载跟瞄发射系统的瞄准精度，提出在其发射光路中引入快速反射镜来修正发射激光的方向。研究了快速反射镜激光指向修正量和粗红外跟踪脱靶量以及反射镜空间实时绝对角度的关系，结合激光发射光路和红外跟踪光路的结构特点，提出了将船摇坐标变换理论应用到快速反射镜激光指向修正量的解算中。建立了快速反射镜激光指向修正量与粗红外跟踪、快速反射镜空间位置的关系，并通过MATLAB编写了M函数，建立了SIMLINK仿真模型。基于仿真模型得出了激光指向修正量与快速反射镜转角的关系数据以及在快速反射镜工作范围（± 6’）内的简化公式。试验结果表明：该解算算法正确，解算精度较高，最大静态解算误差为2.9"；载车在三级公路上以20 km／h的速度跑车时，激光指向的控制精度为方位角11.65"、俯仰角15.38"，均满足项目指标要求。

Abstract

To improve the tracking and pointing accuracy of the laser shoot system for a mobile vehicle

a two-dimensional fast steering mirror was induced to the shooting system to correct the direction of laser beam. The relationship between the correction values of laser beam pointing of the fast steering mirror and the miss value of laser tracking as well absolute angles of the mirror in space was investigated. On the basis of the characteristics of laser shoot system and infrared tracking system

the ship-swaying coordinate transformation theory was applied to solution of the correcting values of the laser beam directing and the MATLAB was used to write the M-function and establish the SIMLINK model. The simulated result educes the related data between the laser direction correction value and the fast-reflector angle and a simple formula in the ±6' working range of the fast steering mirror. The experiment results indicate that arithmetic solution is correct

and the max static state error is 2.9"

showing a higher precision. This arithmetic solution has been applied to control of the laser directing of the mobile armored car weapon equipment and its dynamic precision is the azimuth angle of 11.65"

the pitch angle of 15.38"

which satisfies the project needs.

关键词

Keywords

references

徐新行,王兵,韩旭东,等. 音圈电机驱动的球面副支撑式快速控制反射镜设计[J]. 光学精密工程,2011,19(6): 1320-1326. XU X H, WANG B, HANG X D, et al.. Design of fast-steering mirror with spherical pair supporting structure driven by voice coil actuators [J]. Opt. Precision Eng., 2011, 19(6): 1320-1326.(in Chinese)

鲁亚飞,范大鹏,范世珣,等. 快速反射镜两轴柔性支撑设计[J]. 光学精密工程 2012 ,18(12):2574-2582. LU Y F, FAN D P,FAN SH X, et al.. Design of two-axis elastic support for fast steering mirror[J]. Opt. Precision Eng., 2012,18(12): 2574-2582.(in Chinese)

邓耀初. 基于快速反射镜的光束指向稳定技术[D]. 西安:西安电子科技大学,2008. DENG Y CH. The light-beam pointing stability techniques based on FSM [D]. XI'an:XI'an University of technology, 2008.(in Chinese)

徐新行,高云国,杨洪波,等. 车载大口径刚性支撑式快速反射镜[J]. 光学精密工程, 2014, 22(1): 128-134. XU X H, GAO Y G, YANG H B, et al.. large-diameter Fast steering Mirror on Rigid Support Technology for dynamic platform [J]. Opt. Precision Eng., 2014, 22(1):128-134.(in Chinese)

周远,鲁亚飞,黑沫,等. 旋转双棱镜光束指向解析解[J]. 光学精密工程 2013 ,21(6): 1373-1379. ZHOU Y, LU Y F,HEI M, et al.. Analytic solution of optical beam steering based on rotational double prisms [J]. Opt. Precision Eng., 2013, 21(6): 1373-1379.(in Chinese)

马佳光,唐涛. 复合轴精密跟踪技术的应用与发展[J]. 红外与激光工程, 2013 ,42(1):218-227. MA J G, TANG T. Review of compound axis servomechanism tracking control technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(1):218-227.(in Chinese)

丁科, 黄永梅, 马佳光,等. 快速反射镜的误差自适应前馈复合控制[J]. 中国激光, 2011,38(7):1-6. DING K, HUANG Y M, MA J G, et al.. The error adaptive feedforward composite control of fast steering mirror[J].Chinese Journal of Lasers, 2011,38(7): 1-6.(in Chinese)

吴鑫.高性能快速控制反射镜研究[D]. 武汉:华中科技大学 2012. WU X. Research on high-performance fast steering mirror[D]. wuhan:Huazhong University of Science &Technology, 2012.(in Chinese)

丁科,黄永梅,马佳光,等. 抑制光束抖动的快速反射镜复合控制[J]. 光学精密工程,2011,19(9):1991-1998. DING K, HUANG Y M, MA J G, et al.. Composite control of fast-steering-mirror for beam jitter[J]. Opt. Precision Eng., 2011, 19(9): 1991-1998.(in Chinese)

王航宇.舰载火控原理[M]. 北京:国防工业出版社,2006. WANG H Y. Shipborne Fire Control Theory[M]. Beijing:National Defense Industry Press, 2006.(in Chinese)

薛定宇.反馈控制系统设计与分析-MATLAB语言应用[M]. 北京:清华大学出版社,2000. XUE D Y. Feedback control system design and analysis-MATLAB Language application[M]. Beijing: Qinghua University Press,2000.(in Chinese)

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