基于EasyLaser的复合轴跟踪系统仿真研究

岳玉芳; 谢晓钢; 安建祝

doi:10.3788/IRLA201645.S118002

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于EasyLaser的复合轴跟踪系统仿真研究

岳玉芳, 谢晓钢, 安建祝

文章导航 > 红外与激光工程 > 2016 > 45(S1): 138-145

岳玉芳, 谢晓钢, 安建祝. 基于EasyLaser的复合轴跟踪系统仿真研究[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 138-145. doi: 10.3788/IRLA201645.S118002

引用本文:

岳玉芳, 谢晓钢, 安建祝. 基于EasyLaser的复合轴跟踪系统仿真研究[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 138-145. doi: 10.3788/IRLA201645.S118002

Yue Yufang, Xie Xiaogang, An Jianzhu. Simulation of compound-axis tracking systems based on EasyLaser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(S1): 138-145. doi: 10.3788/IRLA201645.S118002

Citation:

Yue Yufang, Xie Xiaogang, An Jianzhu. Simulation of compound-axis tracking systems based on EasyLaser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(S1): 138-145. doi: 10.3788/IRLA201645.S118002

基于EasyLaser的复合轴跟踪系统仿真研究

doi: 10.3788/IRLA201645.S118002

1.
北京应用物理与计算数学研究所,北京 100094

基金项目:

中国科学院光束控制重点实验室基金(2014LBC003)

详细信息

作者简介:
岳玉芳(1974-),女,副研究员,主要从事激光跟踪系统建模与仿真方面的研究。Email:yue_yufang@iapcm.ac.cn

中图分类号: TN249

Simulation of compound-axis tracking systems based on EasyLaser

1.
Institute of Applied Physics and Computational Mathematics,Beijing 100094,China

摘要: 复合轴跟踪系统能够有效提高光束定向系统的跟踪稳定性和跟踪精度,它的实体仿真模型可以分解为场景模型、成像模型、预测模型和跟踪控制模型等。基于组件化仿真软件EasyLaser友好的用户建模方法和代码自动生成技术,提出了复合轴跟踪系统的组件化仿真方法。研究了基于Matlab引擎,通过Simulink环境嵌套方式调用求解器,确保控制环节仿真的可靠性。融合复合轴光电系统仿真中运动、控制、光学传输等相关内容,提出了若干辅助组件,能够基于数值方法自动模拟仿真过程中控制量驱动的解耦过程,解决了结构和光路布局具有多样性的复合轴系统的组件化仿真难题。通过与自适应光学系统联合的仿真实例,表明了复合轴跟踪系统组件化仿真技术的可靠性、便利性和适应性。
- 组件化仿真 /
- 复合轴 /
- 随动系统 /
- EasyLaser
Abstract: Compound-axis servo system is effective on the improvement of tracking stability and precision for optical beam pointing system. Its entitative simulation models were categorized into scene model, target imaging model, prediction model and tracking control model, etc. EasyLaser was general component simulation software. Based on friendly modeling method for used and program auto growing technology of EasyLaser, component-based compound axis tracking system simulation method was proposed. The Simulink circumstance nest mode based on Matlab engine was discussed and simulation creditability was proved. Furthermore, amalgamation of kinematics, control, optical propagation was partially analyzed, some assistant components were proposed. Through numerical solving method, control driver decoupling procedure was simulated automatically. Component simulation problem for compound-axis system with structure and optical layout multiplicity was solved at all. Simulation example of compound-axis joint with adaptive optics system illustrates that the component simulation method has the capacity of retaining simulative creditability and enhancing the simulative facility and adaptability.
- component simulation /
- compound axis /
- servo system /
- EasyLaser

[1]	Su Yi, Wan Min. High Energy Laser System[M]. Beijing:National Defense Industry Press, 2004. (in Chinese) 苏毅,万敏. 高能激光系统[M]. 北京:国防工业出版社, 2004.
[2]	Ma Jiaguang, Tang Tao. Review of compound axis servo mechanism tracking control technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(1):218-227. (in Chinese) 马佳光, 唐涛. 复合轴精密跟踪技术的应用与发展[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(1):218-227.
[3]	Wang Qiang, Fu Chengyu, Chen Ke, et al. Single detector compound axis control based on realtime predicted trajectory correcting method[J]. Opto-Electronic Engineering, 2007, 34(4):17-21, 38. (in Chinese) 王强, 傅承毓, 陈科, 等. 预测轨迹修正单检测型复合轴控制方法[J]. 光电工程, 2007, 34(4):17-21, 38.
[4]	Yue Yufang, Zhang Feizhou, Zhang Yushuang, et al. Simulation of tracking and identifying process of dynamic laser beam pointing system[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2008, 20(8):1270-1274. (in Chinese) 岳玉芳, 张飞舟, 张玉双, 等. 激光动态光束定向系统的跟踪识别过程仿真[J]. 强激光与粒子束, 2008, 20(8):1270-1274.
[5]	Zhang Zhiyong. Be Versed in Matlab6.5[M]. Beijing:Beihang University Press, 2003. (in Chinese)
[6]	Xie Xiaogang, Zhang Jianzhu, Yue Yufang, et al. EasyLaser:component-based laser system simulation software[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2013, 25(10):2536-2540. (in Chinese) 谢晓钢, 张建柱, 岳玉芳, 等. 激光系统组件化仿真软件EasyLaser[J]. 强激光与粒子束, 2013, 25(10):2536-2540.
[7]	Yue Yufang, Xie Xiaogang, Zhang Jianzhu, et al. Research of beam control system component simulation and separation method of the kinematic coupling[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26(9):091006, 1-9. (in Chinese) 岳玉芳, 谢晓钢, 张建柱, 等. 光束控制系统组件化仿真及运动解耦方法研究[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26(9):091006, 1-9.
[8]	Yue Yufang, Zhang Yushuang. Laser tracking and pointing simulation system and two tracking and pointing methods[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2010, 22(11):2575-2580. (in Chinese) 岳玉芳, 张玉双. 激光跟瞄仿真系统及两种跟瞄方法研究[J]. 强激光与粒子束, 2010, 22(11):2575-2580.

[1]	袁健, 张雷. 大型离轴三反相机主镜组件结构设计与验证 . 红外与激光工程, 2023, 52(1): 20220363-1-20220363-10. doi: 10.3788/IRLA20220363
[2]	刘飞, 陈秀芬, 李松山, 聂子晨. 主被动双光复合系统平行度校正研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210771-1-20210771-8. doi: 10.3788/IRLA20210771
[3]	李晓蕾, 高明. 小型化复合孔径双波段观瞄系统设计 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210549-1-20210549-12. doi: 10.3788/IRLA20210549
[4]	周鹏, 胡成海, 毕超, 郝雪. 三轴视觉测量系统自动对焦技术 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210141-1-20210141-8. doi: 10.3788/IRLA20210141
[5]	王茂旭, 于优, 汤振华, 肖永川, 王超, 高晖. 小型化高集成宽带光收发组件 . 红外与激光工程, 2021, 50(6): 20200513-1-20200513-7. doi: 10.3788/IRLA20210513
[6]	艾志伟, 嵇建波, 王鹏举, 李静, 周皓阳. 两轴柔性支承快速反射镜结构控制一体化设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20190479-1-20190479-8. doi: 10.3788/IRLA20190479
[7]	钟昇佑, 陈楠, 范明国, 张济清, 朱琴, 姚立斌. 640×512数字化InGaAs探测器组件 . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20190495-1-20190495-8. doi: 10.3788/IRLA20190495
[8]	孙浩添, 杜福嘉, 张志永. 基于模型预测控制的大口径快摆镜随动系统 . 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0214001-0214001. doi: 10.3788/IRLA202049.0214001
[9]	陈德毅, 柳万胜, 贺东, 陈俊, 史一翔. 三轴光电跟踪系统空间目标捕获方法设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1217003-1217003(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1217003
[10]	白丕绩, 赵俊, 韩福忠, 李立华, 王博, 姚立斌, 李敏. 数字化中波红外焦平面探测器组件研究进展 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 102003-0102003(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0102003
[11]	姜易阳, 倪邦福, 钱红庆. 激光近炸复合引信探测舰船目标的建模与仿真 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1006001-1006001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1006001
[12]	袁洪琳, 李帆, 于涛, 张存读, 赵建辉. 基于可分离模糊核的复合运动模糊星图建模与仿真 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1126001-1126001(9). doi: 10.3788/IRLA201645.1126001
[13]	李红光, 纪明, 寿少俊, 彭富伦, 李磊. 上反射镜式光电系统复合轴稳定机理 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 731001-0731002(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0731001
[14]	贾朋磊, 陈钢, 陈晓南, 庞宣明. 离轴光学系统封装技术的研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3379-3383.
[15]	赵宏超, 张景旭, 杨飞. TMT 三镜系统tilt 轴轴承方案研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 122-126.
[16]	孟庆宇, 王维, 纪振华, 董吉洪, 李威, 王海萍. 主三镜一体化离轴三反光学系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 578-582.
[17]	王卫兵, 姜振华, 王挺峰, 郭劲. 星载光电复合轴跟踪控制技术研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4133-4139.
[18]	黄成功, 吴军辉, 陈前荣, 郭豪, 许振领, 李英华. 红外/毫米波复合末端制导弹药作战效能仿真评估 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2702-2706.
[19]	许利峰, 张新, 蔡伟, 曲贺盟. 高变倍比全动型变焦距光学系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1748-1753.
[20]	马佳光, 唐涛. 复合轴精密跟踪技术的应用与发展 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 218-227.

点击查看大图

计量

文章访问数: 384
HTML全文浏览量: 62
PDF下载量: 168
被引次数: 0

基于EasyLaser的复合轴跟踪系统仿真研究

doi: 10.3788/IRLA201645.S118002

1. 北京应用物理与计算数学研究所,北京 100094

作者简介:
岳玉芳(1974-),女,副研究员,主要从事激光跟踪系统建模与仿真方面的研究。Email:yue_yufang@iapcm.ac.cn

收稿日期: 2016-01-10
修回日期: 2016-02-15
刊出日期: 2016-05-25

基金项目:

中国科学院光束控制重点实验室基金(2014LBC003)

中图分类号: TN249

关键词:

摘要: 复合轴跟踪系统能够有效提高光束定向系统的跟踪稳定性和跟踪精度,它的实体仿真模型可以分解为场景模型、成像模型、预测模型和跟踪控制模型等。基于组件化仿真软件EasyLaser友好的用户建模方法和代码自动生成技术,提出了复合轴跟踪系统的组件化仿真方法。研究了基于Matlab引擎,通过Simulink环境嵌套方式调用求解器,确保控制环节仿真的可靠性。融合复合轴光电系统仿真中运动、控制、光学传输等相关内容,提出了若干辅助组件,能够基于数值方法自动模拟仿真过程中控制量驱动的解耦过程,解决了结构和光路布局具有多样性的复合轴系统的组件化仿真难题。通过与自适应光学系统联合的仿真实例,表明了复合轴跟踪系统组件化仿真技术的可靠性、便利性和适应性。