一种被观测目标轨迹预测的跟踪控制方法及系统技术方案

技术编号:36766425 阅读:28 留言:0更新日期:2023-03-08 21:23
本发明专利技术涉及光学望远镜图像跟踪控制领域,特别涉及一种被观测目标轨迹预测的跟踪控制方法及系统;本发明专利技术通过将带有时间滞后的脱靶量和与之时间对齐的位置反馈信息进行合成,得到带有时间滞后的等效目标位置,然后利用跟踪微分器对该位置轨迹进行预测,得到当前目标位置的预测值,将该值与当前位置反馈信息取差作为位置误差参与伺服控制运算;该方法由于对图像闭环带来的时间滞后环节进行了预测和补偿,从而实现在不降低系统带宽的前提下,仍能够保证系统稳定,并且控制精度不会降低。并且控制精度不会降低。并且控制精度不会降低。

【技术实现步骤摘要】
一种被观测目标轨迹预测的跟踪控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及光学望远镜图像跟踪控制领域,特别涉及一种被观测目标轨迹预测的跟踪控制方法及系统。

技术介绍

[0002]光电望远镜有一种图像闭环的工作模式,即通过图像处理方式提取相机拍摄图像的脱靶量作为视轴的位置误差,对望远镜进行闭环跟踪。
[0003]由于相机曝光时间以及提取图像脱靶量等所需的时间导致伺服控制系统接收到的脱靶量是具有时间滞后的脱靶量信息,这也就是说图像闭环会人为地给系统带来时间滞后环节,该时间滞后不但会降低伺服控制系统的控制精度和稳定裕度,甚至还会造成控制系统不稳定,导致系统震荡的风险,因此需要对该时间滞后环节进行预测和补偿。
[0004]传统的方法,一种是通过调节控制器参数,降低系统带宽来保证系统的稳定性,但是这种方法是以降低控制精度作为代价的,另一种方法是通过设计卡尔曼滤波器等对脱靶量进行预测并且补偿,但是该方法计算量大,而且算法的收敛性和收敛速度依赖于算法的初值以及系统噪声和观测噪声统计特性的准确性。

技术实现思路

[0005]本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种被观测目标轨迹预测的跟踪控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1、提取相机拍摄图像的脱靶量,且同时获取同一时间的相机拍摄图像的脱靶量相对应的位置反馈信息;步骤S2、将脱靶量和与之时间对齐的位置反馈信息进行合成,得到带有时间滞后的等效目标位置;步骤S3、应用轨迹预测器对该等效目标位置的轨迹进行预测,得到当前目标位置的预测值;步骤S4、将该预测值与当前位置反馈信息取差,得到位置误差值,将该位置误差值带入伺服控制系统内进行控制计算。2.根据权利要求1所述的一种被观测目标轨迹预测的跟踪控制方法,其特征在于,在步骤S1内,由图像传感器提取相机拍摄图像的脱靶量,得到位置误差信息。3.根据权利要求2所述的一种被观测目标轨迹预测的跟踪控制方法,其特征在于,在步骤S1内,采用编码器作为探测器获取被观测目标的位置反馈信息,从而得到位置反馈信息。4.根据权利要求3所述的一种被观测目标轨迹预测的跟踪控制方法,其特征在于,在步骤S2内,将时间对齐的位置反馈信息与位置误差信息合成,得到等效的带有时间滞后...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨晓霞邓永停赵金宇王帅李玉霞
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:

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