[发明专利]一种空间目标光学特性仿真平台及其工作方法

权利要求书

1.一种面向一类空间目标光学特性仿真平台，其特征在于，所述仿真平台包括光学系统、运动系统和中央控制管理系统；

所述光学系统包括被测目标、探测设备、太阳模拟器、反射镜；所述运动系统包括周视测试平台、测试轨道、目标转台；

所述测试轨道呈半圆弧形，水平铺设在地面上；

所述周视测试平台包括周视测试平台本体，以及位于周视测试平台上的第一俯仰机构、第一方位机构、升降机构和移动车；所述周视测试平台本体通过移动车安装在测试轨道上，沿测试轨道的延伸方向移动；所述升降机构安装在周视测试平台本体侧面，所述第一方位机构安装在升降机构上，随升降机构沿竖直方向升降；所述探测设备通过第一俯仰机构安装在第一方位机构上；

所述第一俯仰机构、第一方位机构、升降机构和移动车通过各自对应的伺服系统与中央控制管理系统连接，根据中央控制管理系统发送的控制指令以分别调整探测设备的俯仰角、方位角、升降位置、水平位置，并且通过对应的伺服系统实时/周期性反馈各自控制参数至中央控制管理系统；

所述目标转台位于测试轨道弧心处，包括目标转台本体、自转机构、第二俯仰机构和第二方位机构；所述第二方位机构为安装在底座上围绕其自身轴中心线自转的旋转轴，所述第二俯仰机构安装在第二方位机构上，所述被测目标通过自转机构安装在第二俯仰机构上；所述自转机构、第二俯仰机构和第二方位机构通过各自对应的伺服系统与中央控制管理系统连接，根据中央控制管理系统发送的控制指令以分别调整被测目标的自转角度、俯仰角、方位角，并且通过对应的伺服系统实时/周期性反馈各自控制参数至中央控制管理系统；

所述太阳模拟器和反射镜安装在测试轨道一端外侧，太阳模拟器与中央控制管理系统连接，根据中央控制管理系统发送的控制指令以发射光束至反射镜，通过反射镜反射生成平行光源照射至被测目标上；

所述中央控制管理系统接收外部发送的试验输入信息，解算得到光学系统的设定参数和运动系统的初始参数，以及

在运动过程中，根据探测设备图像采集的时间离散化实际目标运动过程中各点的位姿信息，解算出仿真平台中相应的各运动副对应的理论角度参数，结合伺服系统反馈的各运动副对应的控制参数，采用预设性能串级控制方法对理论角度参数进行修正，以约束仿真平台运动过程中的运动误差在设定误差范围内。

2.根据权利要求1所述的面向一类空间目标光学特性仿真平台，其特征在于，所述周视测试平台与目标转台之间设置有连接杆，连接杆一端与周视测试平台固接，另一端通过定心机构与目标转台铰接。

3.根据权利要求1所述的面向一类空间目标光学特性仿真平台，其特征在于，所述周视测试平台的移动车和目标转台的自转机构、第二俯仰机构和第二方位机构四个运动副的伺服系统采用预设性能串级控制方法进行控制。

4.根据权利要求3所述的面向一类空间目标光学特性仿真平台，其特征在于，所述中央控制管理系统包括工业控制计算机；

所述周视测试平台的移动车和目标转台的自转机构、第二俯仰机构和第二方位机构四个运动副的转动均由运动控制系统进行驱动，运动控制系统通过工业控制以太网经网络交换机与工业控制计算机实现网络互联，以使工业控制计算机能够对各运动副进行运动控制并可获取各运动副的运动状态；所述运动控制系统包括运动控制器、数字量输入输出单元、伺服驱动器、伺服电机、限位传感器，所述运动控制器位于中央控制管理系统中；

其中，位于每个运动副本地的伺服驱动器、伺服电机和运动控制器组成内环控制系统，其所对应的内环控制算法固化在运动控制器中；在工业控制计算机中由自适应RBF神经网络控制算法实现外环控制算法，外环控制算法的输出量通过工业控制以太网按照预设时间间隔传送到运动控制器作为内环控制算法的给定量。