【摘 要】
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船载光电平台的稳定跟踪技术日趋成熟，使得船载扫描成像系统的稳定跟踪性能不断提高。相对于地基扫描跟踪系统，动载体上的扫描跟踪系统更容易受到载体运动的影响，因此必须建立补
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船载光电平台的稳定跟踪技术日趋成熟，使得船载扫描成像系统的稳定跟踪性能不断提高。相对于地基扫描跟踪系统，动载体上的扫描跟踪系统更容易受到载体运动的影响，因此必须建立补偿系统，保证仪器视轴在惯性坐标系内保证指向稳定。舰船在海面航行时，会受到海浪，海风各种扰动作用，导致船体会发生俯仰以及横滚运动，同时舰船航向的改变也会产生方位变化。舰船俯仰，横滚以及方位变化统称为姿态变化。舰船的姿态变化会导致扫描设备的视轴在惯性空间内发生转动，从而导致目标图像发生旋转，降低了舰载扫描设备的成像质量。低质量的目标图像增加了辨识难度，为了消除图像旋转的影响，高性能的像旋补偿系统的开发变的越来越重要。 本文首先阐述了对图像进行图像补偿的必要性，阐述了舰载扫描跟踪系统图像发生旋转的机理，并对消旋角进行了解算，为后续控制方法的研究和控制系统的开发奠定了理论基础。本文提出了一种利用反射镜和转动CCD相机相结合的补偿方法。该补偿方法是光学补偿和机械补偿的组合运用。该方法具备了光学补偿和机械补偿的优点，实时性和良好的伺服控制性能。同时又克服了光学补偿成本过高的缺点以及机械补偿方法结构复杂的缺点。论文对该补偿方法的可行性进行了论证，并在此基础上完成了舰载红外扫描跟踪平台像旋补偿的伺服控制系统设计。设计了以TMS320F2812为核心处理器的中心控制系统。本文还介绍了经典PID控制算法，根据系统对控制性能的要求提出了一种组合式的微分改进型PID控制算法，并利用simulink仿真，比较了该PID算法与经典PID算法。最终结合硬件系统与改进PID算法进行了相应的软件设计。
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