图像制导弹药的弹载滚转稳定平台设计

【摘要】：对于弹体旋转的图像制导弹药来说,如果所使用的CCD探测器随弹体一起旋转的话,那么探测器所拍摄的图像会产生拖影,不利于从背景中识别出目标,因此图像消旋技术对弹体旋转的图像制导弹药来说十分关键。采用机械消旋法使图像制导弹药的CCD探测器逆弹体转动方向旋转,可以达到图像微旋的目的。 本文以地磁测量为基础,设计了用于图像消旋的弹载滚转稳定平台,其中主要包括硬件电路设计、软件程序设计和机械结构设计。 (1)在硬件电路的设计中,双轴磁阻传感器、放大器、AD转换和微控制器是重点内容。双轴磁阻传感器在地磁场中旋转时,输出的模拟电压会不断变化,但是幅度较小常规的AD转换器无法对其进行转换。经过放大器放大之后可以对其进行AD转换得到相应的数字量。微处理器通过相应的软件算法对AD转换之后的数字量进行解算,得到弹体的滚转角并控制步进电机以相同的转速逆弹体转动方向旋转,从而达到图像消旋的目的。 (2)在软件程序设计中,以反正切函数为基础,通过AD转换之后的数字量解算出双轴磁阻式传感器的方位角。然后通过比较相邻两个时刻的方位角得到在本次时间间隔内弹体所转过的角度。 (3)在机械结构设计中,设计了相应的结构将硬件电路板、步进电机和驱动器组合在一起,并以滚动轴承作为转速分离器件,将弹体分为前部和后部,使弹载滚转稳定平台在机械结构上能够实现转速分离。 对弹载滚转稳定平台总体系统进行的相关试验表明,本设计能够达到弹载CCD探测器微旋的目的,并使误差保持在允许范围之内。