星載光電跟蹤系統跟蹤精度分析

摘 要：根據星載環境的特殊性及跟蹤系統設計要求，對星載光電跟蹤系統的跟蹤精度做了較全面的定性分析和闡述。在理論分析的基礎上，對工程實例的跟蹤精度做了定量分析且提出了切實可行的提高系統跟蹤精度的方法。最后試驗證明提出的穩定跟蹤技術滿足了系統跟蹤精度指標的要求。

關鍵詞：星載平臺；跟蹤精度；跟蹤誤差；穩定跟蹤

中圖分類號：TN927 文獻標識碼：A 文章編號：1004373X(2008)1703403

Analysis for Tracking Accuracy of a Space-borne Electro-optical Tracking System

LIAO Sha，CHAI Jinguang，WANG Xuhui

(Shanghai Institute of Technical Physics，Chinese Academy of Sciences，Shanghai，200083，China)

Abstract：In accordance with the particularity of space-borne environment and design demand of tracking system，tracking accuracy of space-borne tracking electro-optical tracking system is analyzed qualitatively and expatiated.On the basis of theoretical analysis of these，in the paper，tracking accuracy of a tracking system project is analyzed quantificationally，and an applicable method of improving system tracking accuracy is given.Finally，experimentation proves that stabilized tracking technology mentioned above meet the requirement of the system tracking accuracy target.

Keywords：space-borne；tracking accuracy；tracking error；stabilized tracking

跟蹤精度作為系統重要性能之一能夠最直接地反映系統總體跟蹤性能。影響星載光電跟蹤系統跟蹤精度的主要因素有衛星的振動、攝動及旋轉、星載系統工作狀態、機械結構及參照系誤差、軌道預測誤差和背景光噪聲等。其中，參照系采取星載坐標系，其誤差由實際工作情況決定。軌道預測誤差由探測識別系統等星載前續系統給出的數據決定。背景光噪聲影響主要來自太陽、懸浮粒子、塵埃及能對光產生反射和散射的星體等^［1-3］。由于系統的工作狀態及自身對跟蹤精度都有影響，所以在工程應用中，需要根據實際情況分析影響跟蹤精度的主要因素，并有針對性地提出提高系統跟蹤精度的方法，滿足系統指標的要求。

1 星載光電跟蹤系統跟蹤精度

1.1 星載光電跟蹤系統跟蹤誤差的主要來源

對星載光電跟蹤系統來說，從光電探測器開始敏感外界信號到伺服控制器收到脫靶量信息要有一定的延遲時間，其中包括探測器的積分延遲、信號處理延遲和通訊傳輸延遲等。在探測系統中，由于圖像處理器與主控制器之間，主控制器與伺服控制系統之間均通過總線進行信息傳輸，這都增加了伺服控制器收到脫靶量的延遲時間。長延遲的存在對跟蹤系統的帶寬、跟蹤精度等造成嚴重的影響。因此，分析跟蹤誤差的主要來源，建立星載光電跟蹤系統的穩定跟蹤技術對于提高系統的跟蹤性能有著重要的意義。

圖1為普通跟蹤系統的主要跟蹤誤差源，總的跟蹤誤差包括靜態偏置誤差和動態隨機誤差

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