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申请/专利权人：长春理工大学

摘要：基于IRU的动态宽频扰动抑制方法、系统和设备，属于光电载荷伺服控制技术领域，解决由于空间受限问题导致基于IRU的视轴稳定系统探测器、执行器不同轴问题。本发明的方法包括：通过引入IRU系统，用于动基座平台下的宽频扰动的采集，实现对施加在动基座平台下的宽频扰动的抑制，实现动基座平台微弧度量级的视轴稳定精度，并结合实际动基座平台的光学设计安装模型，根据坐标的旋转、反射等坐标变换的方法，结合系统实际光学设计，建立IRU、精FSM、准直探测器、精跟踪相机和光学组件的光线追迹模型，构建视轴稳定系统运动学模型，实现视轴稳定系统内活动部件的闭环控制。

主权项：1.一种基于IRU的动态宽频扰动抑制方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：设定目标光入射的光矢量Atar和IRU出射参考光的光矢量Ap，并对参考光的光矢量进行归一化，获取参考光光矢量的归一化结果Asta和IRU的法向量Na；步骤2：根据IRU沿x轴y轴的旋转角度θ1和θ2，分别得到沿x轴旋转的旋转矩阵S1_sta，沿y轴旋转的旋转矩阵S2_sta；步骤3：获得经过IRU旋转后的法向量N1以及反射矩阵Rsta；步骤4：根据光学组件的安装位置，获取主镜的反射矩阵Rpri和次镜的反射矩阵Rsec；步骤5：获取入射到精FSM上的光矢量A1；步骤6：将精FSM的法向量归一化获取归一化的法向量NFSM；步骤7：根据精FSM沿x轴y轴的旋转角度α1和α2，分别得到沿x轴旋转的旋转矩阵S1_FSM，沿y轴旋转的旋转矩阵S2_FSM；步骤8：获取经过精FSM旋转后的法向量N4以及反射矩阵RFSM；步骤9：根据光学组件的标定，获取光学组件每个透镜、反射镜和分光镜的反射矩阵；步骤10：根据光学组件每个透镜、反射镜和分光镜的反射矩阵、反射矩阵RFSM、次镜的反射矩阵Rsec、主镜的反射矩阵Rpri、经过IRU旋转后的反射矩阵Rsta、目标光入射的光矢量Atar和参考光光矢量的归一化结果Asta，获取入射到精跟踪相机上的光线ACCD和相机坐标系下的坐标以及入射到准直探测器上的光线APSD和准直探测器坐标系下的坐标；步骤11：分别对相机坐标系下的坐标以及准直探测器坐标系下的坐标进行反解耦，得到精FSM与IRU位置、准直探测器脱靶量以及IRU的二维调整角与精FSM位置、精跟踪相机脱靶量的动态数学模型，将所述动态数学模型，通过在系统硬件中进行固化以实现相应的动态闭环控制，对施加在平台上的扰动进行抑制；步骤10中，所述获取入射到精跟踪相机上的光线ACCD和相机坐标系下的坐标，具体包括：入射到精跟踪相机上的光线ACCD为： 其中，T透镜1、R反射镜1、R反射镜2、T透镜2、R反射镜3、F分光镜以及T透镜3分别为第一透镜、第一反射镜、第二反射镜、第二透镜、第三反射镜、分光镜以及第三透镜的反射矩阵；根据精跟踪相机坐标系下x、y、z坐标，经过正交化和单位化得到相机坐标系转换为全局坐标系的旋转矩阵MCCD，则全局坐标系转精跟踪相机坐标的旋转矩阵为NCCD＝MCCD-1；精跟踪相机入射光线ACCD在全局坐标系中表示为：Q1＝[ACCDx；ACCDy；ACCDz]，得到归一化入射光线QCCD；得到相机坐标系下的坐标为：RCCD＝NCCD·QCCD；步骤10中，所述获取入射到准直探测器上的光线APSD和准直探测器坐标系下的坐标，具体包括：入射到准直探测器上的光线APSD为： 根据准直探测器坐标系下x、y、z坐标，经过正交化、单位化可得到准直探测器坐标系转换为全局坐标系的旋转矩阵MPSD，则全局坐标系转准直探测器坐标的旋转矩阵为NPSD＝MPSD-1；准直探测器上的入射光线APSD在全局坐标系中表示为：Q2＝[APSDx；APSDy；APSDz]，得到归一化入射光线QPSD；得到准直探测器坐标系下的坐标为：RPSD＝NPSD·QPSD。

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