三轴光电跟踪系统空间目标捕获方法设计
第47卷第12期红外与激光工程2018年12月Vol.47No.12Infrared and Laser Engineering Dec.2018三轴光电跟踪系统空间目标捕获方法设计
陈德毅1,2,3，柳万胜1,2，贺东1,2,3，陈俊4，史一翔1,2,3
(1.中国科学院光束控制重点实验室，四川成都610209；
2.中国科学院光电技术研究所，四川成都610209；
3.中国科学院大学，北京100049；
4.成都理工大学旅游与城乡规划学院，四川成都610059)
摘要：针对三轴光电跟踪系统对空间目标捕获方案的设计问题，首先分析了影响三轴光电跟踪系统捕获空间目标存在的误差源并对主要误差进行了误差估计，即轨道预报误差和三轴指向误差。接着建立了主要误差到不确定区域(Field of uncertain,FOU)的误差传递关系，利用所建的传递关系计算出了不确定区域，并根据不确定区域的大小、形状以及分布类型设计搜索扫描方式。以不确定区域形状为椭圆且服从二维正态分布为例，设计的搜索扫描方式为分行螺旋扫描。最后对该扫描捕获方法进行了数值仿真，验证了该方法的正确性。经过仿真计算，在捕获概率为98%的情况下，目标的平均捕获时间为
10.52s。该方法为三轴光电跟踪系统捕获空间目标提供了一定的理论基础。
关键词：计算机仿真；搜索扫描方式；不确定区域；三轴光电跟踪系统
中图分类号：TP391.9文献标志码：A DOI：10.3788/IRLA201847.1217003
Design of space target acquisition method for three-axis
photoelectric tracking system
Chen Deyi1,2,3,Liu Wansheng1,2,He Dong1,2,3,Chen Jun4,Shi Yixiang1,2,3
(1.Key Laboratory of Optical Engineering,Chinese Academy of Sciences,Chengdu610209,China;
2.Institute of Optics and Electronics,Chinese Academy of Sciences,Chengdu610209,China;
3.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing100049,China;
4.College of Tourism and Urban-Rural Planning,Chengdu University of Technology,Chengdu610059,China)
Abstract:Aiming at the design problem of the three-axis photoelectric tracking system for space target acquisition,firstly,the error source that affected the three-axis photoelectric tracking system to capture the space target was analyzed,and the main error was estimated,that was,track prediction error and three-axis pointing error.Then the error propagation relationship from the main error to the field of uncertain(FOU)was established,the uncertain area was calculated by using the transfer relation,and the search scanning mode was designed according to the size,shape and distribution type of the uncertain area.Taking an example of the shape of the field of uncertain as an ellipse and obeying the two-dimensional normal distribution,the design of the search mode was the branch spiral scan.Finally,the
收稿日期：2018-07-09；修订日期：2018-08-13
作者简介：陈德毅(1991-)，男，硕士生，主要从事数据通讯与实时计算方面的研究。Email:Laibuniz@https://www.wendangku.net/doc/df14640108.html,
导师简介：柳万胜(1975-)，男，高级工程师，硕士，主要从事光束控制技术及系统方面的研究。Email:liuwansheng@https://www.wendangku.net/doc/df14640108.html,
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