[发明专利]适用于光电跟踪系统的精跟踪控制算法验证系统及方法

摘要

适用于光电跟踪设备的精跟踪算法验证系统及验证方法涉及一种精跟踪控制算法的验证系统及方法，该系统包括：半导体激光器、发射光纤、离轴长焦平行光管、扰动模拟器、扰动模拟器驱动器、扰动控制电路板、精跟踪执行机构、精跟踪驱动器、精跟踪控制电路板、主控计算机、同轴望远镜系统、CMOS图像传感器和光斑图像显示器。扰动控制电路板扰动，精跟踪控制电路板依待验证控制算法进行跟踪，分别记录光斑位置信息，并计算未跟踪脱靶量K与跟踪后脱靶量V，计算隔离度评价该算法的有效性，本发明应用于需要使用精跟踪系统的光电设备，使用者可在不具备实际设备调试条件下，进行精跟踪跟踪控制算法实物验证，且系统简单，使用性高。

主权项

1.适用于光电跟踪系统的精跟踪控制算法验证系统，其特征在于，该精跟踪控制算法验证系统包括：半导体激光器(1)、发射光纤(2)、离轴长焦平行光管(3)、扰动模拟器(4)、扰动模拟器驱动器(5)、扰动控制电路板(6)、精跟踪执行机构(7)、精跟踪驱动器(8)、精跟踪控制电路板(9)，主控计算机(10)、同轴望远镜系统(11)、CMOS图像传感器(12)和光斑图像显示器(13)；半导体激光器(1)发出的光束经发射光纤(2)发射，经离轴长焦平行光管(3)整形扩束输出，经扰动模拟器(4)和精跟踪执行机构(7)反射后进入同轴望远镜系统(11)，经同轴望远镜系统(11)聚焦后成像在CMOS图像传感器(12)上，CMOS图像传感器(12)所采集到的成像信息经精跟踪控制电路板(9)传输至主控计算机(10)与光斑图像显示器(13)，主控计算机(10)对成像信息记录与设置，光斑图像显示器(13)实时显示成像信息；主控计算机(10)选择扰动模式，通过扰动控制电路板(6)生成扰动数据，经扰动模拟器驱动器(5)生成扰动信号，扰动模拟器(4)根据扰动信号对光束扰动，主控计算机(10)将用户编写的待验证算法导入精跟踪控制电路板(9)，经精跟踪驱动器(8)驱动精跟踪执行机构(7)对光束跟踪；所述扰动控制电路板(6)包括：第一数模转换器(14)、第一模数转换器(15)、现场可编程门阵列(16)、片上嵌入式处理器(17)和以太网接口(18)；第一数模转换器(14)连接所述扰动模拟器驱动器(5)并转换其输入信号，第一模数转换器(15)连接所述扰动模拟器驱动器(5)并转换其输出信号，第一数模转换器(14)和第一模数转换器(15)连接现场可编程门阵列(16)，片上嵌入式处理器(17)包含于现场可编程门阵列(16)，现场可编程门阵列(16)与以太网接口(18)连接，以太网接口(18)与主控计算机(10)连接；主控计算机(10)控制扰动开始，主控计算机(10)选择设置扰动模式，并通过以太网接口(18)把扰动信号传给现场可编程门阵列(16)经片上嵌入式处理器17处理得到的扰动数据通过现场可编程门阵列(16)传输，经第一数模转换器(14)和扰动模拟器驱动器(5)的传输与转换后，得到的扰动信号传输给扰动模拟器(4)，扰动模拟器(4)的反馈信号依次经扰动模拟器驱动器(5)和第一模数转换器(15)的传输与转换后，得到的反馈数据经现场可编程门阵列(16)传输给片上嵌入式处理器(17)，实现对扰动模拟器(4)的闭环控制，完成对光束的模拟扰动。