ITMO
en/ en

ISSN: 1023-5086

en/

ISSN: 1023-5086

Научно-технический

Оптический журнал

Полнотекстовый перевод журнала на английский язык издаётся Optica Publishing Group под названием “Journal of Optical Technology“

Подача статьи Подать статью
Больше информации Назад

DOI: 10.17586/1023-5086-2025-92-02-76-86

УДК: 535.34

Стенд и методика исследования погрешностей стабилизации линии визирования в сканирующих оптико-электронных системах наблюдения

Ссылка для цитирования:

Маркушин Г.Н., Чехов М.А. Чиванов А.Н., Симановский М.М., Коротаев В.В., Рыжова В.А. Стенд и методика исследования погрешностей стабилизации линии визирования в сканирующих оптико-электронных системах наблюдения // Оптический журнал. 2025. Т. 92. № 2. С. 76–86. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2025-92-02-76-86

 

Markushin G.N., Chehov M.A., Chivanov A.N., Simanovskii M.M., Korotaev V.V., Ryzhova V.A. Stand and methodology for studying line-of-sight stabilization errors in scanning optical-electronic surveillance systems [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2025. V. 92. № 2. P. 76–86. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2025-92-02-76-86

Ссылка на англоязычную версию:
-
Аннотация:

Предмет исследования. Стенд и методика для исследования погрешности систем стабилизации линии визирования оптико-электронных систем наблюдения. Цель работы. Разработка и создание стендов, позволяющих исследовать погрешности систем стабилизации линии визирования оптико-электронных систем наблюдения при имитации независимых воздействий угловых синусоидальных колебаний и вибраций в заданных частотных диапазонах с возможностью размещения оптико-электронных систем наблюдения ниже центра прокачки. Метод. Экспериментальные исследования погрешностей стабилизации линии визирования каналов оптико-электронной системы, расположенных на единой стабилизированной платформе. Основные результаты. Разработан стенд, который обеспечивает имитацию синусоидальных колебаний на платформу системы стабилизации линии визирования оптических каналов оптико-электронных систем наблюдения. На базе разработанного стенда и вибростенда сформированы измерительные стенды для исследования, испытания и калибровки различных систем стабилизации линии визирования. Экспериментальные исследования двухосевой системы стабилизации на основе устройства с двойным кардановым подвесом с гиростабилизированными угломестным и азимутальным приводами подслеживания показали, что погрешность стабилизации линий визирования каналов системы по азимуту и углу места, не превышает 12 угл. сек. при угловых колебаниях в диапазоне частот от 0,1 до 5 Гц. При воздействии случайных широкополосных вибраций в диапазоне частот от 1 до 2000 Гц погрешность составляет 15 угл. сек. и возрастает на 45% на частоте резонанса конструкции.

Ключевые слова:

оптико-электронная система наблюдения, стенд синусоидальных колебаний, линия визирования, погрешность стабилизации, методика оценки погрешности

Коды OCIS: 120.2440, 040.7190, 230.0040, 010.1320

Список источников:

1. Денисов А.В., Попов В.В., Логунов С.В., Карев П.В. Оптико-электронный комплекс детального наблюдения // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 1. № 1. С. 24–31. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2020-20-1-24-31
 Denisov A.V., Popov V.V., Logunov S.V., Karev P.V. Optical-electronic complex of detailed surveillance // Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics. 2020. V. 20. № 1. P. 24–31. (in Russian). https://doi.org/10.17586/2226-1494-2020-20-1-24-31
2. Yun-Han Chang, Shang-Yen Tsai, Chi-Wai Chow, ChihChun Wang, Deng-Cheng Tsai, Yang Liu, ChienHung Yeh. Unmanned-aerial-vehicle based optical camera communication system using light-diffusing fiber and rolling-shutter image-sensor // Optics Express. 2023. V. 31. Iss. 11. P. 18670–18679. https://doi.org/10.1364/OE.492547

3. Буслов И.А., Гордеев А.Е., Доррер Г.А., Кобыжакова С.В., Яровой С.В. Система управления борьбой с природными пожарами на базе беспилотных летательных аппаратов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. № 2–3. С. 858–863.
 Buslov I.A., Gordeev A.E., Dorrer G.A., Kobyzhakova S.V., Yarovoy S.V. Wildfire Control System Based on Unmanned Aerial Vehicles [in Russian] // Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2016. V. 18. № 2–3. P. 858–863.
4. Чернецкая И.Е., Спевакова С.В. Мультиспектральное оптико-электронное устройство для автономной мобильной платформы экологического мониторинга // Труды МАИ. 2020. Вып. № 114. https://doi.org/10.34759/trd-2020-114-14
 Chernetskaya I.E., Spevakova S.V. Multispectral opticalelectronic device for an autonomous mobile platform for environmental monitoring // Proceedings of MAI. 2020. V. 114. http://doi.org/10.34759/trd-2020-114-14
5. Маркушин Г.Н., Коротаев В.В., Кошелев А.В., Самохина И.А., Васильев А.С., Тимофеев А.Н., Васильева А.В., Ярышев С.Н. Двухдиапазонные оптикоэлектронные системы обнаружения субъектов браконьерского промысла // Оптический журнал. 2022. Т. 89. № 9. С. 36–48. https://doi.org/ 10.17586/1023-5086-2022-89-09-36-48
 Markushin G.N., Korotaev V.V., Koshelev A.V., Samokhina I.A., Vasilev A.S., Timofeev A.N., Vasileva A.V., Yaryshev S.N. Dual-band optoelectronic poaching detection systems [in Russian] // Journal of Optical Technology. 2022. V. 89(9). P. 528–536. https://doi.org/ 10.1364/JOT.89.000528
6. Шарафутдинов А.А., Имамутдинов С.А., Мухаметьянова А.Н., Табульдина А.Т., Маннанов Т.А. Применение беспилотных летательных аппаратов для дистанционного мониторинга окружающей среды // Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2018. № 2. C. 99–116. https://doi.org/10.17122/ogbus-2018-2-99-116
 Sharafutdinov A.A., Imamutdinov S.A., Mukhametyanova A.N., Tabuldina A.T., Mannanov T.A. Use of unmanned aerial vehicles for remote monitoring of the environment [in Russian] // Online publication "Oil and Gas Business". 2018. № 2. P. 99–116. https://doi.org/10.17122/ogbus-2018-2-99-116
7. Балоев В.А., Бурдинов К.А., Карпов А.И., Кренев В.А., Смирнов А.Е., Яцык В.С. Методика разработки и испытаний систем управления и виброзащиты бортовых оптико-электронных приборов // Оптический журнал. 2021. Т. 88. № 3. С. 24–36. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2021-88-03-24-36
 Baloev V.A., Burdinov K.A., Karpov A.I., Krenev V.A., Smirnov A.E., Yatsyk V.S. Technique for developing and testing the control and vibration-proofing systems of on-board optoelectronic devices // Journal of Optical Technology. 2021. V. 88(3). P. 131–140. https://doi.org/10.1364/JOT.88.000131
8. Мордвин Н.Н., Попов Г.Н. Концепция построения оптико-электронных приборов наблюдения универсального назначения // Известия вузов. Приборостроение. 2009. Т. 52. № 6. С. 34–39.
 Mordvin N.N., Popov G.N. Concept of construction of optical-electronic observation devices of general purpose [in Russian] // News of universities. Instrumentmaking. 2009. V. 52. № 6. P. 34–39.
9. Моисеев Г.В., Моисеев В.С. Основы теории создания и применения имитационных беспилотных авиационных комплексов: монография. Казань: Редакционно-издательский центр, 2013. 208 с. (Серия «Современная прикладная математика и информатика») ISBN 978-5-906158-14-7
 Moiseev G.V., Moiseev V.S. Fundamentals of the theory of creation and application of imitation unmanned aerial systems: monograph [in Russian] Kazan: Editorial and Publishing Center, 2013. 208 p. (Series “Modern Applied Mathematics and Computer Science”) ISBN 978-5-906158-14-7
10. Дегтярев Г.Л., Файзутдинов Р.Н., Спиридонов И.О., Многокритериальный синтез робастного регулятора нелинейной механической системы // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19. № 11. С. 691–698. https://doi.org/10.17587/mau.19.691-698
 Degtyarev G.L., Fayzutdinov R.N., Spiridonov I.O., Multicriteria synthesis of a robust controller for a nonlinear mechanical system [in Russian] // Mechatronics, automation, control, 2018. V. 19. № 11. P. 691–698. https://doi.org/10.17587/mau.19.691-698
11. Смирнов. В.А., Славгородский Д.А. Анализ конструктивных типов систем стабилизации и наведения оптической линии визирования // Известия ТулГУ. Технические науки. 2020. Вып. 9. С. 295–299.
 Smirnov V.A., Slavgorodsky D.A. Analysis of design types of stabilization and guidance systems of the optical line of sight [in Russian] // Bulletin of Tula State University. Technical Sciences. 2020. № 9. P. 295–299.
12. Коровин А.В., Савин Д.И. Способ определения координат наземных объектов беспилотным летательным аппаратом с использованием лазерного дальномера // Труды МАИ. 2023. № 128. https://doi.org/10.34759/trd-2023-128-14
 Korovin A.V., Savin D.I. Method for determining the coordinates of ground objects by an unmanned aerial vehicle using a laser rangefinder [in Russian] // Proceedings of MAI. 2023. № 128. https://doi.org/10.34759/trd-2023-128-14
13. Малашин Д.О. Система стабилизации изображения с неразрушающим считыванием видеоинформации // Оптический журнал. 2020. Т. 87. № 12. С. 43–49. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2020-87-12-43-49
 Malashin D.O. Image-stabilization system with nondestructive readout of video information // Journal of Optical Technology. 2020. V. 87(12). P. 733–737. https://doi.org/10.1364/JOT.87.000733
14. Sansan Chang, Jianzhong Cao, Ji Pang, Feihang Zhou, Weining Chen. Compensation control strategy for photoelectric stabilized platform based on disturbance observation // Aerospace Science and Technology. 2024. Volume 145. P. 108909. https://doi.org/10.1016/j.ast. 2024.108909
15. Dongmei Liu, Ligang Tan, Shuai Guo et al. Research on servo control algorithm of photoelectric stabilized platform based on sliding mode active disturbance rejection // Journal of Physics: Conference Series. 2022. V. 2395. https: //doi.org/10.1088/1742-6596/2395/1/012077
16. Wang L., Li X., Liu Y., Mao D., Zhang B. High-precision control of aviation photoelectric-stabilized platform using extended state observer-based Kalman filter // Sensors. 2023. V. 23. P. 9204. https:// doi.org/10.3390/s23229204

17. Балоев В.А., Бурдинов К.А., Карпов А.И., Смирнов А.Е., Яцык В.C., Оценка допуска на точность стабилизации изображения бортовых автоматических оптико-электронных прицельных устройств // Оптический журнал. 2022. Т. 89. № 10. С. 58–67. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2022-89-10-58-67
 Baloev V.A., Burdinov K.A., Karpov A.I., Smirnov A.E., Yatsyk V.S. Estimation of tolerance on the image stabilization accuracy of on-board automatic optoelectronic aiming devices // Journal of Optical Technology. 2022. V. 89(10). P. 600–606. https://doi.org/10.1364/JOT.89.000600
18. Симановский М.М., Чиванов А.Н., Дедков А.А., Маркушин Г.Н., Кошелев А.В. Стенд синусоидальных колебаний // Патент RU № 2823550. 2024.
 Simanovsky M.M., Chivanov A.N., Dedkov A.A., Markushin G.N., Koshelev A.V. Sinusoidal oscillation stand // Patent RU № 2823550 C1. 2024.
19. Максин С.В., Рассохин В.А, Элинсон В.С., Уманский Б.М., Гилев Ю.В., Дегтярев Н.Г. Система оптического наблюдения // Патент RU № 2388662. 2010.
 Maksin S.V., Rassokhin V.A., Elinson V.S., Umansky B.M., Gilev Yu.V., Degtyarev N.G. Optical observation system // Patent RU № 2388662. 2010.