光電穩瞄二級穩定系統性能分析及測試

胥青青,紀 明,雷霏霖,徐飛飛,譚名棟,李紅光

(西安應用光學研究所，陜西 西安 710065)

引言

機載光電穩瞄經過了不斷發展已經逐漸由采用整體穩定技術的兩軸四框架方式向采用二級穩定技術的多軸多框架方式發展[1]。這種采用二級穩定技術的光電穩瞄在現有陀螺穩定平臺基礎上，在光學傳感器光路中增加高帶寬高精度的快速反射鏡[2-4]，實現陀螺穩定平臺對外界擾動進行初步隔離，采用粗精組合二級穩定技術對陀螺的殘余誤差信號進行信號融合處理，用于控制快速反射鏡，實現瞄準線殘余擾動的補償，進而實現高精度的穩定。

帶寬和隔離度是評價系統穩定能力的重要指標，本文通過建模和仿真的方法，對兩軸兩框架二級穩定系統進行深入分析，重點討論系統的帶寬和隔離度的對比。為了驗證系統的最終性能，采用PSD探測器的穩定精度測試裝置，驗證二級穩定系統的先進性。

1 二級穩定系統模型

二級穩定系統組成示意圖如圖1所示，系統可劃分為粗級穩定平臺和精級快速反射鏡平臺。粗級穩定平臺是傳統的兩軸四框架結構形式，精級快速反射鏡組件置于粗級穩定平臺的光具座上并安放在需要精確穩定的光學通道中，瞄準線(LOS)經過反射鏡后進入光電傳感器。粗穩平臺有方位和俯仰2個軸，每個軸有2個框架，裝有驅動電機和角度傳感器，能夠實現對擾動的初步隔離。精穩反射鏡(FSM)形成方位和俯仰2個自由度。位于光路中……