全景航空相機動態(tài)分辨率檢測系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、全景航空相機是安裝在飛機上對地面攝影的精密光學儀器，是偵察載體中的一種重要設備。在全景航空相機性能檢測系統(tǒng)中，動態(tài)分辨率的檢測是非常重要的。動態(tài)分辨率是衡量相機在隨機飛行過程中拍照或者對動態(tài)景物拍照時成像質量的重要依據(jù)。本文，對全景航空相機的動態(tài)分辨率檢測系統(tǒng)及其涉及到的關鍵技術進行具體的研究。 論文在詳細分析了全景航空相機成像原理的基礎上，提出了動態(tài)分辨率檢測的總體方案。該檢測系統(tǒng)由無限遠動態(tài)目標發(fā)生系統(tǒng)、穩(wěn)定平臺及其機械、電

2、控系統(tǒng)構成。由放置在相機掃描范圍內的三組不同角度的無限遠動態(tài)目標發(fā)生系統(tǒng)為相機提供無限遠動態(tài)拍攝目標；穩(wěn)定平臺系統(tǒng)提供飛機姿態(tài)運動和前向運動的工作環(huán)境，來模仿航空相機在飛機上所處的各種姿態(tài)。整個系統(tǒng)涉及到的關鍵技術包括無限遠動態(tài)目標發(fā)生技術、直線運動控制技術和穩(wěn)定平臺控制技術等。 文中，針對無限遠動態(tài)目標發(fā)生系統(tǒng)的構建，設計了大視場平行光管(焦距1000mm，視場角5°)、尺形分辨率板(采用JB/T9328-1999型標準圖案復

3、制拼接制作)和直線運動裝置。在相機拍照曝光時間內，尺形分辨率板運動至平行光管的視場內，以模擬無限遠動態(tài)目標。 無限遠動態(tài)目標發(fā)生系統(tǒng)對無限遠動態(tài)目標的速度均勻性和勻速段有較高的要求，而且速度覆蓋范圍很大(50mm/s～1500mm/s)。對此，文中研究了直線勻速運動的控制算法，將重復控制算法、非線性PID算法、摩擦前饋補償算法和力矩前饋補償算法進行復合，并將此復合控制算法移植到可編程多軸運動控制器(PMAC)之中，使勻速段達到了

4、300mm，瞬時速度誤差小于1.5mm/s。 文中，利用歐拉角的角位置描述，對三軸穩(wěn)定平臺的數(shù)學模型進行了研究，并分析了飛機姿態(tài)誤差對像移補償?shù)挠绊?。得出在滿足工程應用的前提下，可采用雙軸穩(wěn)定平臺予以實現(xiàn)的結論。在控制系統(tǒng)中，將貝葉斯概率引入到模糊RBF神經網絡中，增強了系統(tǒng)的推理能力，提高了飛機各個航道位置的模擬伺服精度。從實驗仿真結果可以看出，穩(wěn)定平臺的跟蹤誤差不大于±0.005°。 本文將分辨率的檢測理論應用到全景