雙視場(chǎng)焦平面熱像儀精確定位研究.pdf

1、目前，我國防空部隊(duì)夜間作戰(zhàn)仍主要靠雷達(dá)來探測(cè)目標(biāo)。然而，防空部隊(duì)配備的雷達(dá)性能大都較為落后，工作中容易受到電磁干擾，并容易受到敵方導(dǎo)彈的攻擊，因此，對(duì)以非制冷焦平面熱像儀為核心的低空紅外預(yù)警系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)具有重大意義。 雙視場(chǎng)熱像儀在大視場(chǎng)模式下可用于觀察大的場(chǎng)景區(qū)域、搜索疑似目標(biāo)，在小視場(chǎng)模式下可用于仔細(xì)觀察或放大目標(biāo)，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、跟蹤與瞄準(zhǔn)，完成定焦系統(tǒng)不可能完成的任務(wù)。傳統(tǒng)的手動(dòng)調(diào)焦依靠人的目測(cè)和手調(diào)，耗時(shí)長，可重復(fù)

2、性?。欢鴮?shí)際應(yīng)用中，需要熱像儀能準(zhǔn)確迅速的定位到“圖像預(yù)置點(diǎn)”，因此本文開展了對(duì)非制冷焦平面熱像儀雙視場(chǎng)與焦距定位的研究。 本文首先對(duì)非制冷焦平面熱像儀大小視場(chǎng)切換、焦距定位的原理進(jìn)行了分析，針對(duì)現(xiàn)有的硬件和結(jié)構(gòu)空間的限制，本文采用改進(jìn)的非線性變速積分PID算法，構(gòu)造閉環(huán)位置反饋控制來實(shí)現(xiàn)焦距定位，并使用光電編碼器來提供電機(jī)的位置反饋，檢測(cè)容易，精度高。 本文結(jié)合實(shí)際需求與設(shè)計(jì)成本兩方面進(jìn)行考慮，選用低功耗16位微控制器

3、MSP430F157與Altera公司的CPLD EPM1270T144C5，設(shè)計(jì)了非制冷焦平面熱像儀焦距定位控制系統(tǒng)的硬件電路，利用硬件描述語言（VHDL）在CPLD中實(shí)現(xiàn)了編碼器4倍頻與防抖動(dòng)濾波算法，提高了定位的精度與抗干擾能力，較之傳統(tǒng)采用RC電路及門電路來完成對(duì)編碼器反饋信號(hào)處理的方法，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈活性。為了克服調(diào)焦齒輪磨損后間隙變大而引起定位精度變差，圖像不清楚的問題，本文開展了對(duì)自動(dòng)調(diào)焦算法的研究，選取了合適的焦