基于视觉测量技术的控制力矩陀螺框架伺服系统标定研究

作     者：汪李娜 崔希民 范生宏 王强 郑慧 WANG Lina;CUI Ximin;FAN Shenghong;WANG Qiang;ZHENG Hui

作者机构：中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京10083 北京普达迪泰科技有限公司北京100083 天津师范大学地理与环境科学学院天津300387 

出 版 物：《光学技术》 (Optical Technique)

年 卷 期：2020年第46卷第1期

页      码：89-95页

摘      要：控制力矩陀螺作为航天器姿态控制的一个重要部分,对其输出力矩的速度及精度要求越来越高。目前,对于高精度的框架控制性能进行标定和验证,大都是依靠控制力矩陀螺自身角度位置传感器进行评价,精度存在一定的误差。针对这种情况,设计了一种独立于控制力矩陀螺的视觉测量标定方式。在力矩陀螺上安装6个测量靶标,靶标在相机成像平面上呈现出由离散点组成的圆弧,对标志点中心进行定位,获得高精度像元提取精度,进一步处理得到二维像点坐标,拟合出圆心和半径;根据相片上像点位置及时间信息,计算得出控制力矩陀螺在不同时刻的角速度。采用快速傅里叶变换对角度信息进行处理,得到频率和相应的幅值,根据幅值计算框架绝对稳定度及相对稳定度,最后对框架角速度控制精度和角速度稳定度进行分析。试验表明,角速度绝对稳定度不低于0.02,相对稳定度不低于0.7%,且随着角度的增大稳定度逐渐提高;角位置测量精度经过实验验证可以达到1″,满足控制力矩陀螺高精度标定要求。

主 题 词：视觉测量 快速傅里叶变换 控制力矩陀螺 框架伺服系统 标定 

学科分类：08[工学] 081105[081105] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2020.01.015

馆 藏 号：203881571...