動平臺光學測量設備跟蹤性能檢測技術

李希宇，高昕，孫亮亮，雷呈強，師恒，2，3，4，胡蕾，宗永紅，鄭東昊

（1 北京跟蹤與通信技術研究所，北京 100094）

（2 中國科學院西安光學精密機械研究所，西安 710119）

（3 中國科學院空間精密測量技術重點實驗室，西安 710119）

（4 青島海洋科學與技術國家實驗室發展中心，山東 青島 266237）

0 引言

隨著光學測量技術及靶場需求的不斷發展，固定基座的光學測量設備已經不能滿足現代靶場的要求［1］，海上和陸地機動式測量的需求越來越高，光學測量設備從陸基逐漸擴展到船載［2］、車載［3］和機載［4］等動機座平臺，動平臺光學測量設備擴大了可探測距離，具有機動性強、應用范圍廣等優點。

動平臺在運動過程中會產生橫移、縱移、升降、橫搖、縱搖、偏航6 個自由度的平動和轉動運動特性［5］，其中橫移、縱移、升沉為3 個方向位移量變化，橫搖、縱搖、偏航為3 個方向角度轉動變化量。同時，光學測量設備觀測的典型機動目標一般也存在六自由度（Degree of Freedom，DOF）的運動特性，因此需要采用六自由度的檢測靶標，用于實現在地基條件下完全真實模擬動平臺與典型機動目標的各個運動特性。

現階段對動平臺光學測量設備跟蹤性能的檢測均沿用傳統地基檢測裝置，由于傳統地基檢測裝置無法真實模擬動平臺的運動特性，因此無法在研制階段考核實際應用環境中的跟蹤性能。此外，地基檢測裝置普遍使用單軸光學動態靶標［6-8］，其在空間上屬于單自由度旋轉靶標，工作時僅由速度反饋回路控制調節旋轉軸的旋轉速度，模擬出近似正弦運動軌跡的機動目標，這種模擬目標與真實機動目標在運動特性上存在較大的差別，主要表現在運動軌跡單一，且運動方程在方位和俯仰方向上的分量具有高階導數。……