红外扫描系统像移补偿技术研究

摘要

车载红外扫描预警系统在当今的国土防御系统中作用尤为重要。在车载预警系统扫描成像时，由于转台的旋转造成目标在CCD曝光成像期间产生一段微小位移，从而造成图像模糊、分辨率下降，可能会引发虚警率、漏警率的升高。为此，我们有必要对其进行像移补偿研究。
　　本文采用基于双光楔的光学式像移补偿技术。首先分析像移产生原因，建立双光楔对入射光线导向模型。并在此基础上推导出双光楔在CCD曝光期间参与像移补偿的旋转角速度和相位角，这两个参数作为本文的重要控制对象。其次根据双光楔在初始点和终止点的位置及速度约束条件，对光楔的运动轨迹进行规划，为系统控制做铺垫。然后以经典频域理论为基础，采用速度环与位置环双环稳定控制方法，并结合前馈控制，进行系统经典控制方法的设计。最后，完成以TMS320F2812为主控芯片硬件电路设计以及软件的设计，并进行仿真研究。通过以上工作内容，完成基于双光楔红外扫描系统的像移补偿。

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第一章 绪 论

1.1 课题来源及研究目的和意义

1.2 像移补偿技术的发展

1.3 国内外发展现状

1.4 论文主要研究内容

第二章 像移补偿系统分析

2.1 引言

2.2 研究对象

2.3 像移产生原因分析

2.4 像移补偿方案选择

2.5 旋转双棱镜光束指向分析

2.6 像移补偿分析

2.7 像移补偿运动分析

2.8 本章小结

第三章 光楔回位阶段速度规划

3.1 引言

3.2 速度规划方法确定

3.3 三次多项式插值法

3.4 五次多项式插值法

3.5 两种轨迹规划法的仿真比较

3.6 本章小结

第四章 像移补偿控制系统经典控制算法实现

4.1 引言

4.2 双光楔补偿系统控制方法确定

4.3 双光楔控制系统关键组件选择

4.4 双环控制系统设计

4.5速度环校正

4.6位置环校正

4.7前馈补偿

4.8本章小结

第五章 系统软硬件设计及仿真验证

5.1 引言

5.2 控制系统总体框图

5.3 硬件电路设计

5.4 控制系统软件设计

5.5 控制系统matlab仿真研究

5.6本章小结

第六章 总结和展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学位论文