光电吊舱无角位移被动减振系统研究 被引量：9

1

作者 李玉龙 何忠波 +2 位作者 白鸿柏 郝慧荣 李冬伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第16期88-91,97,共5页

根据某型光电吊舱无角位移减振的需求,利用分级减振的设想,设计了一组内外框架减振器,计算了减振器刚度、阻尼系数范围,并对减振器进行了合理的布局,建立了减振系统的Solidworks三维模型,在ADAMS中进行了振动仿真分析,得出单方向输入时... 根据某型光电吊舱无角位移减振的需求,利用分级减振的设想,设计了一组内外框架减振器,计算了减振器刚度、阻尼系数范围,并对减振器进行了合理的布局,建立了减振系统的Solidworks三维模型,在ADAMS中进行了振动仿真分析,得出单方向输入时系统的幅频响应曲线,并对系统参数进行了优化,确定了减振器的刚度、阻尼系数的最优值,结果表明,该系统实现了三向相等刚度,解除了系统三个方向的线振动耦合,保证了荷载基准与底座基准振动状态下无相对角位移。 展开更多

关键词 被动减振 无角位移 减振器 光电吊舱

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无人直升机摄影测量系统的设计与验证 被引量：4

2

作者 薛武 张永生 +2 位作者 戴晨光 赵玲 包全福 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2017年第4期58-62,76,共6页

针对目前已有的无人机摄影测量系统存在的精度不高、依赖起降场地、续航能力差等问题,设计并实现了无人直升机摄影测量系统,该系统将Phase相机、Applanix POS设备集成在3轴稳定对地观测吊舱内,具有垂直起降、载荷量大、续航能力强、测... 针对目前已有的无人机摄影测量系统存在的精度不高、依赖起降场地、续航能力差等问题,设计并实现了无人直升机摄影测量系统,该系统将Phase相机、Applanix POS设备集成在3轴稳定对地观测吊舱内,具有垂直起降、载荷量大、续航能力强、测量精度高等优势。在嵩山遥感定标场开展了测试飞行,结果表明:系统直接地理定位精度较高,可用于应急测图;在少量控制点参与下,系统定位精度远优于1∶500测图要求,可用于大比例尺测图,具有重要的推广应用价值。 展开更多

关键词 无人直升机 光电吊舱 摄影测量 嵩山定标场 精度验证

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多自由度系统模型在光电吊舱隔振系统设计的应用 被引量：3

3

作者 王鹏鹏 贾宏光 +2 位作者 薛志鹏 厉明 关永亮 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期299-305,共7页

为减小振动对光电吊舱成像质量的影响,依据多自由度系统模型理论、隔振理论和实际振动环境设计了小型光电吊舱被动隔振系统,该隔振系统能够合理的配置光电吊舱隔振系统的各阶频率。基于多自由度系统模型理论对隔振系统的各阶固有频率进... 为减小振动对光电吊舱成像质量的影响,依据多自由度系统模型理论、隔振理论和实际振动环境设计了小型光电吊舱被动隔振系统,该隔振系统能够合理的配置光电吊舱隔振系统的各阶频率。基于多自由度系统模型理论对隔振系统的各阶固有频率进行配置,指导隔振器的空间布局及相对位置、隔振器的三向刚度及阻尼值和隔震系统支架结构的设计。通过Adams/Vibration模块进行仿真分析,利用振动台对光电吊舱隔振系统进行验证试验,结果显示理论计算、仿真分析和振动试验获得的隔振系统各阶固有频率接近,最大误差不超过10%,且在激振力频率92.5 Hz附近隔振效果明显。外场试飞试验也验证了小型光电吊舱隔振系统的隔振性能。 展开更多

关键词 隔振 光电吊舱 多自由度

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基于Stewart平台的光电吊舱隔振系统设计

4

作者 方新文 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第6期279-284,共6页

针对光电吊舱隔振的特殊要求,提出一种基于Stewart平台的三轴向等刚度且解耦的隔振系统设计方法。首先建立Stewart平台的六自由度数学模型并进行理论分析,得到Stewart平台隔振系统的设计准则。然后基于设计准则设计一种光电吊舱隔振系... 针对光电吊舱隔振的特殊要求,提出一种基于Stewart平台的三轴向等刚度且解耦的隔振系统设计方法。首先建立Stewart平台的六自由度数学模型并进行理论分析,得到Stewart平台隔振系统的设计准则。然后基于设计准则设计一种光电吊舱隔振系统。将有限元仿真与数学模型进行对比,发现两者分析结果基本一致,前6阶的模态频率最大误差不超过0.3%;隔振系统实现了三轴向等刚度设计,三轴向的模态频率差不超过7.8%。最后通过虚拟试验对隔振系统的性能进行验证,结果表明:隔振系统实现了解耦设计,线振动引起的角振动幅值不超过1.5×10-5rad;减振效果良好,系统在白噪声作用下振幅衰减幅度超过78%。 展开更多

关键词 振动与波 STEWART平台 光电吊舱 隔振系统 减振器 有限元分析

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基于FPGA的无人机光电吊舱控制系统设计实现

5

作者 叶涛 王鉴 《自动化仪表》 CAS 2016年第6期47-50,共4页

针对无人机光电吊舱小型化、轻量化的发展趋势,充分利用了FPGA的硬件资源,设计了一种基于FPGA的光电吊舱控制系统。该系统在减小控制板工装尺寸的同时,提高了系统的稳定性,可取代传统的FPGA和DSP联合设计的光电吊舱控制系统。详细描述了... 针对无人机光电吊舱小型化、轻量化的发展趋势,充分利用了FPGA的硬件资源,设计了一种基于FPGA的光电吊舱控制系统。该系统在减小控制板工装尺寸的同时,提高了系统的稳定性,可取代传统的FPGA和DSP联合设计的光电吊舱控制系统。详细描述了FPGA控制系统硬件组成,提出了多环路控制回路设计,并实现增量式PI控制算法。最后,通过摇摆台试验测试验证该系统的稳定精度。 展开更多

关键词 FPGA 光电吊舱 无人机 控制系统 自动识别 图像跟踪 多环路控制回路 VHDL 增量式PI

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大型无人直升机电力线路巡检系统实用化 被引量：52

6

作者 彭向阳 易琳 +4 位作者 钱金菊 王柯 郑晓光 韩正伟 陈国强 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期384-396,共13页

大型无人机(unmannedhelicopter,UAV)巡检系统在电网运行检测、灾害应急勘测领域具有良好的应用前景,但现有巡检系统在实用化方面存在一些问题和局限性,需要进一步深化研究。论文系统提出了大型无人直升机电力巡检技术研究、装备研制和... 大型无人机(unmannedhelicopter,UAV)巡检系统在电网运行检测、灾害应急勘测领域具有良好的应用前景,但现有巡检系统在实用化方面存在一些问题和局限性,需要进一步深化研究。论文系统提出了大型无人直升机电力巡检技术研究、装备研制和示范应用方面的实用化目标和策略,开展了国产Z-5型无人直升机飞行平台、无人直升机测控通信系统和任务载荷系统实用化的研究,采用卫星中继通信技术解决无人直升机长距离巡检通信问题,研制了一体化、全自动电力巡检光电吊舱。研制的新一代大型无人直升机巡检系统在南方地区沿海、山区、冰区、平原、雨雾、高海拔乃至夜间等多种典型复杂环境下进行了示范应用,累计已巡检110~500 kV线路30余条,46架次,巡线里程超过1340 km,单架次巡检线路长度超过60 km、飞行时间达3 h,巡检系统环境适应性、巡检效率和可靠性显著提高,基本达到实用化水平。 展开更多

关键词 大型无人直升机 电力线路 巡检系统 卫星中继通信 自动跟踪检测 光电吊舱 示范应用

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金属橡胶减振器在机载光电吊舱复合减振系统中的应用 被引量：23

7

作者 王平 张国玉 +2 位作者 高玉军 丁金伟 郎小龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期193-199,共7页

为减小载机角振动对光电吊舱成像质量的影响,应用金属橡胶作为隔振元件研制出两种能限制一定自由度的小型金属橡胶减振器,分别嵌入光电吊舱内、外框架减振系统中设计了两级减振系统,从原理上实现了3个方向无角位移隔振。依据振动理论获... 为减小载机角振动对光电吊舱成像质量的影响,应用金属橡胶作为隔振元件研制出两种能限制一定自由度的小型金属橡胶减振器,分别嵌入光电吊舱内、外框架减振系统中设计了两级减振系统,从原理上实现了3个方向无角位移隔振。依据振动理论获取了两种减振器轴向、径向刚度和阻尼比等参数并采取特殊工艺制备了金属橡胶减振器。应用ADAMS/Vibration模块对光电吊舱减振系统进行了仿真分析,分析结果显示光电吊舱减振系统固有频率为17Hz左右,角振动幅值最大值为0.0011,并且当频率大于25Hz时,角振动幅值趋近于零,分析结果表明该减振系统对25Hz以上的角振动可以起到很好的抑制作用。最后通过振动试验验证了仿真结果的正确性,与实际测量结果相比,仿真计算结果误差不超过10%,说明光电吊舱减振设计是成功的。金属橡胶减振器在光电吊舱上的成功应用对于光电吊舱振动隔离技术有着重要的意义。 展开更多

关键词 金属橡胶 减振 光电吊舱 无角位移

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两轴四框架结构光电稳瞄吊舱减振器谐振频率计算与试验 被引量：8

8

作者 张卫国 陶忠 孟立庄 《应用光学》 CAS CSCD 2008年第1期23-26,共4页

根据振动理论分析两轴四框架系统选择减振器的要点,对某型直升机内外框架刚性连接的吊舱进行扫频振动试验,测量了谐振频率和谐振点的扫频放大率,绘制了放大率曲线。通过使用放大率曲线计算内外框架刚性连接时系统的三向刚度。并根据减... 根据振动理论分析两轴四框架系统选择减振器的要点,对某型直升机内外框架刚性连接的吊舱进行扫频振动试验,测量了谐振频率和谐振点的扫频放大率,绘制了放大率曲线。通过使用放大率曲线计算内外框架刚性连接时系统的三向刚度。并根据减振器刚度值,利用弹簧串联刚度的计算方法计算了使用减振器系统的三向刚度和谐振频率。重新进行试验后,结果表明系统谐振频率和放大率都满足要求。该结构使用减振器的要点是:减振器放大段位于伺服带宽内,系统谐振频率避开外界扰动频率以及放大率应尽可能小。 展开更多

关键词 光电吊舱 减振器 谐振频率

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光电吊舱大速率平稳跟踪补偿技术研究 被引量：8

9

作者 吴玉敬 纪明 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第4期293-297,共5页

针对某型号光电吊舱大速率跟踪时的不平稳现象,提出了一种改进的滤波滞后超前补偿网络。运用MATLAB软件建立了系统机械传动装置的数学模型,分析了该滤波网络对系统动态性能的改进效果。相对于常规滤波器,该滤波网络既考虑了中心谐振频... 针对某型号光电吊舱大速率跟踪时的不平稳现象,提出了一种改进的滤波滞后超前补偿网络。运用MATLAB软件建立了系统机械传动装置的数学模型,分析了该滤波网络对系统动态性能的改进效果。相对于常规滤波器,该滤波网络既考虑了中心谐振频率对系统动态性能的影响,又兼顾了其他谐振点对系统性能的影响。实验结果表明:采用该滤波网络能显著提高系统的动态性能,有效抑制抖动幅度,且数字滤波更易于实现。 展开更多

关键词 伺服控制 平稳跟踪技术 光电吊舱

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一种机载光电吊舱显控软件设计与实现 被引量：8

10

作者 李杉格 林静 李杰 《软件导刊》 2018年第8期153-156,共4页

随着特种飞机、无人机技术的发展,机载光电吊舱作为其核心任务载荷之一,逐渐得到了广泛关注,合理的显控软件设计对于充分发挥光电吊舱效能尤为重要。在Windows操作系统下,运用图像处理、GDI接口、虚拟仪表、多线程、网络和串口通信等技... 随着特种飞机、无人机技术的发展,机载光电吊舱作为其核心任务载荷之一,逐渐得到了广泛关注,合理的显控软件设计对于充分发挥光电吊舱效能尤为重要。在Windows操作系统下,运用图像处理、GDI接口、虚拟仪表、多线程、网络和串口通信等技术,设计并实现了基于MFC应用程序框架的某型机载多功能光电吊舱显示控制软件,用于显示目标图像并对光电吊舱进行状态监视与实时控制。在实际试飞过程中,验证了该设计的有效性与可靠性。 展开更多

关键词 光电吊舱 光电/红外 显控软件 OPENCV C++

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光电吊舱在空投空降系统中的应用 被引量：7

11

作者 范蕾 向阳 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2008年第4期467-470,共4页

研究了目前先进的光电吊舱技术,提出了将水平空投原理和光电吊舱技术相结合的思想,建立了光电吊舱进行空投空降的数学模型,并进行误差分析.这给光电吊舱具备领航空投、空降的能力提供了理论依据,具有很强的实用价值和应用前景.

关键词 空投 空降 光电吊舱

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基于EKF的机载光电吊舱目标定位研究 被引量：7

12

作者 李美红 尹健 徐劲祥 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期157-161,共5页

为提高机载光电吊舱进行目标定位的精度,研究吊舱的设备测量误差对目标定位精度的影响,推导了目标定位方程,并建立了目标定位的扩展卡尔曼滤波(EKF)模型。通过在Matlab/Simulink中进行仿真,定量分析了吊舱的测距误差、高低角和方位角误... 为提高机载光电吊舱进行目标定位的精度,研究吊舱的设备测量误差对目标定位精度的影响,推导了目标定位方程,并建立了目标定位的扩展卡尔曼滤波(EKF)模型。通过在Matlab/Simulink中进行仿真,定量分析了吊舱的测距误差、高低角和方位角误差对目标定位精度的影响。结果表明定位误差可以在2 s的时间收敛到5 m,提高了定位精度和收敛速度;分析测量误差对定位精度的影响,可为吊舱的精度分配或改进提供理论依据。 展开更多

关键词 目标定位 光电吊舱 扩展卡尔曼滤波 误差分析

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小型光电吊舱的模块化结构设计 被引量：7

13

作者 李创 郗小鹏 +1 位作者 吴宏宇 孙颖 《机械与电子》 2014年第9期39-41,共3页

随着光电吊舱应用领域的不断拓宽,对其稳定精度的要求越来越高。同时,对吊舱的整体造型和局部结构设计也提出了更高的要求。在两轴两框架主体结构的基础上,通过模块化结构设计和整体造型设计,设计了一款体积小、重量轻、刚度好的光电吊... 随着光电吊舱应用领域的不断拓宽,对其稳定精度的要求越来越高。同时,对吊舱的整体造型和局部结构设计也提出了更高的要求。在两轴两框架主体结构的基础上,通过模块化结构设计和整体造型设计,设计了一款体积小、重量轻、刚度好的光电吊舱;针对吊舱的精度要求,对数据链传动模块进行了消隙设计;利用CAD软件进行了三维建模,在ANSYS软件中完成了关键零部件的力学仿真校核。该吊舱挂载于某型号无人机上,在环境监测领域得到了成功应用。 展开更多

关键词 光电吊舱 结构设计 模块化设计 力学仿真

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滚仰式光电吊舱地理导引实现与误差分析

14

作者 董期林 张卫国 +5 位作者 赵创社 王超 袁屹杰 伊兴国 刘万刚 程勇栋 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期630-639,共10页

为了提升地理导引精度和成功率,根据滚仰式光电吊舱的结构特点,通过建立坐标系统、目标坐标求解和框架角解算三个步骤,完整构建了地理导引的数学模型,并在此基础上引入了速度前馈和小区域搜索模式。同时,对受惯导测量误差和目标距离影... 为了提升地理导引精度和成功率,根据滚仰式光电吊舱的结构特点,通过建立坐标系统、目标坐标求解和框架角解算三个步骤,完整构建了地理导引的数学模型,并在此基础上引入了速度前馈和小区域搜索模式。同时,对受惯导测量误差和目标距离影响的框架角解算误差进行了数据仿真。结果表明:经纬误差和航向角误差对俯仰角的解算误差影响较大;而高程误差和水平姿态角误差则对横滚角的解算误差影响较大。提升惯导的定位精度,可进一步减小框架角解算误差,从而提升地理导引精度,而当航向角<0.1°,水平姿态角<0.05°时,姿态角误差的影响权重会变小,再通过减小姿态角误差提升导引精度的作用已不明显。随着目标距离的增大,框架角解算误差会急剧减小。最后进行了导引试验,其俯仰、横滚角均方差均小于0.12°,表明了算法的准确性和仿真分析的有效性。 展开更多

关键词 滚仰式光电吊舱 地理导引 坐标转换 误差分析

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基于图像灰度的光电吊舱视轴稳定精度检测方法 被引量：5

15

作者 王建 陈剑 +2 位作者 赵树言 徐兵 张勇 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2021年第4期102-105,110,共5页

图像法是光电吊舱视轴稳定精度检测的常用方法之一,具有原理简单、成本低、通用性强等优点。通过载体模拟设备对光电吊舱施加外界扰动,检测载荷相机所捕获固定目标的图像偏移量,从而得到光电吊舱的稳定精度,其中目标图像偏移量检测是整... 图像法是光电吊舱视轴稳定精度检测的常用方法之一,具有原理简单、成本低、通用性强等优点。通过载体模拟设备对光电吊舱施加外界扰动,检测载荷相机所捕获固定目标的图像偏移量,从而得到光电吊舱的稳定精度,其中目标图像偏移量检测是整个流程的关键。提出一种基于图像灰度的目标图像偏移量检测方法,可有效提升光电吊舱视轴稳定性的检测精度,通过理论推导和实验证明,目标图像偏移量检测精度可达到1/100像素以上,具有重要的工程应用价值。 展开更多

关键词 光电吊舱 图像灰度 偏移量 稳定精度

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无人机载光电吊舱观瞄角误差分配方法研究 被引量：1

16

作者 孙春生 吴依伦 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期226-236,共11页

针对无人机载光电吊舱总体设计过程中高效便捷地分配各测量模块的误差,以便确定最优器材选型方案的需求,提出了一种基于单纯形策略的改进麻雀算法,从多目标优化角度对小微型无人机载光电吊舱观瞄角误差分配问题进行研究。首先根据小微... 针对无人机载光电吊舱总体设计过程中高效便捷地分配各测量模块的误差,以便确定最优器材选型方案的需求,提出了一种基于单纯形策略的改进麻雀算法,从多目标优化角度对小微型无人机载光电吊舱观瞄角误差分配问题进行研究。首先根据小微型无人机载光电吊舱的特点建立坐标系,利用空间齐次坐标变换法推导目标定位及观瞄角测量模型;然后分析误差主要来源,建立观瞄角误差模型,基于蒙特卡洛模拟法进行误差分析;最后以观瞄角误差模型为基础,采用平均分配法、加权分配法以及改进麻雀算法进行误差分配,并对分配结果进行对比分析。仿真实验结果表明,载机偏航角误差和振动偏航角误差对观瞄角总误差影响最大,误差传递效率近似为100%,载机横滚角误差和振动横滚角误差对观瞄角总误差影响最小,误差传递效率仅约34%;改进麻雀算法的误差分配余量能够达到10-8量级,与传统误差分配方法相比显著提高了分配效率,验证了基于单纯形策略的改进麻雀算法解决小微型无人机载光电吊舱观瞄角误差分配问题的有效性。 展开更多

关键词 机载光电吊舱 观瞄角 误差分配 蒙特卡洛 麻雀算法

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机载光电吊舱热特性分析 被引量：4

17

作者 王志强 《电光与控制》 北大核心 2012年第8期70-73,共4页

机载光电吊舱的热特性包括附加热载荷和结构传热热载荷两个方面。在一个飞行架次内,对各个分系统产生的热量分析计算,进而获得附加热载荷。在一定假设条件下,对结构传热热载荷进行了分析计算。最后,提出一种物理仿真的方法,用于验证结... 机载光电吊舱的热特性包括附加热载荷和结构传热热载荷两个方面。在一个飞行架次内,对各个分系统产生的热量分析计算,进而获得附加热载荷。在一定假设条件下,对结构传热热载荷进行了分析计算。最后,提出一种物理仿真的方法,用于验证结构传热热载荷的分析是否符合实际情况。 展开更多

关键词 光电吊舱 附加热载荷 结构传热热载荷

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两轴两框架机载光电系统摩擦模型辨识的研究

18

作者 张文轩 王栋 《光学与光电技术》 2023年第2期144-151,共8页

机载光电吊舱的误差来源有很多种,其中一种就是摩擦力矩,当光轴处于低速或来回转动时,其摩擦力矩会在静摩擦和滑动摩擦之间来回变化,难以预测。使用辨识方法建立摩擦模型,并加以补偿,是提高两轴两框架光轴精度的一种方法。介绍了摩擦力... 机载光电吊舱的误差来源有很多种,其中一种就是摩擦力矩,当光轴处于低速或来回转动时,其摩擦力矩会在静摩擦和滑动摩擦之间来回变化,难以预测。使用辨识方法建立摩擦模型,并加以补偿,是提高两轴两框架光轴精度的一种方法。介绍了摩擦力矩的建模过程,使用两只吊舱对比了四种模型的拟合效果。拟合结果表明,库伦+粘滞模型中缺少对于静摩擦力的描述;静摩擦+库伦+粘滞模型中静摩擦到动摩擦是跳变,很难进行摩擦力的估计和补偿;LuGre模型不仅有静摩擦的相关描述,其曲线缓慢变化更贴近低速时接触面处于静摩擦和动摩擦来回变动的特性,具有较好的拟合特性。通过实验验证了LuGre模型的准确性和优越性。 展开更多

关键词 光电吊舱 摩擦力矩 LUGRE模型 库伦+粘滞+静摩擦模型 参数辨识

原文传递

基于时/频域分析的光电吊舱稳定精度测试方法研究 被引量：2

19

作者 徐飞飞 杜言鲁 +3 位作者 郑蕾 姜世洲 巩全成 王明超 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期693-700,共8页

稳定精度作为光电吊舱的关键性能指标之一,开展瞄准线稳定精度测试方法研究对于光电吊舱测试与验收具有重要意义。结合粗精组合稳定光电系统,提出一种基于时/频域分析的稳定精度测试方法。通过采集随机振动环境下惯性速率传感器和光学... 稳定精度作为光电吊舱的关键性能指标之一,开展瞄准线稳定精度测试方法研究对于光电吊舱测试与验收具有重要意义。结合粗精组合稳定光电系统,提出一种基于时/频域分析的稳定精度测试方法。通过采集随机振动环境下惯性速率传感器和光学补偿元件的角位置信号,基于信号时域分析,得到图像漂移角速率、抖动及概率分布情况;基于信号频域分析,得到瞄准线角位置信号的功率谱密度。提出频段稳定精度贡献度,用于评估不同频段对稳定精度的影响程度;采用二级稳定效能提升度,评价二级稳定在不同频段对系统稳定性能的提升程度。该方法可以直观展示图像抖动及概率分布情况,同时给出影响瞄准线稳定精度的频率要素,对于指导机电系统设计具有重要的工程应用价值。 展开更多

关键词 光电吊舱 稳定精度 时域分析 频域分析

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无人机载光电吊舱双路视频压缩存储系统设计与实现 被引量：3

20

作者 魏志强 葛珊 《机械与电子》 2019年第6期32-34,共3页

提出了一种双路视频压缩与存储系统,在介绍系统总体方案基础上,重点叙述了视频图像解码、压缩以及软件功能。该系统可将视频图像存储于本地硬盘,同时,压缩后的视频图像也便于通过无线链路设备实时传输到地面控制站。该系统在实际测试中... 提出了一种双路视频压缩与存储系统,在介绍系统总体方案基础上,重点叙述了视频图像解码、压缩以及软件功能。该系统可将视频图像存储于本地硬盘,同时,压缩后的视频图像也便于通过无线链路设备实时传输到地面控制站。该系统在实际测试中得到了验证,满足了实际需求。 展开更多

关键词 光电吊舱 视频压缩 视频存储 无人机

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