星载光电跟踪系统跟踪精度分析

摘 要：根据星载环境的特殊性及跟踪系统设计要求，对星载光电跟踪系统的跟踪精度做了较全面的定性分析和阐述。在理论分析的基础上，对工程实例的跟踪精度做了定量分析且提出了切实可行的提高系统跟踪精度的方法。最后试验证明提出的稳定跟踪技术满足了系统跟踪精度指标的要求。

关键词：星载平台；跟踪精度；跟踪误差；稳定跟踪

中图分类号：TN927 文献标识码：A 文章编号：1004373X(2008)1703403

Analysis for Tracking Accuracy of a Space-borne Electro-optical Tracking System

LIAO Sha,CHAI Jinguang,WANG Xuhui

(Shanghai Institute of Technical Physics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai,200083,China)

Abstract：In accordance with the particularity of space-borne environment and design demand of tracking system,tracking accuracy of space-borne tracking electro-optical tracking system is analyzed qualitatively and expatiated.On the basis of theoretical analysis of these,in the paper,tracking accuracy of a tracking system project is analyzed quantificationally,and an applicable method of improving system tracking accuracy is given.Finally,experimentation proves that stabilized tracking technology mentioned above meet the requirement of the system tracking accuracy target.

Keywords：space-borne；tracking accuracy；tracking error；stabilized tracking

跟踪精度作为系统重要性能之一能够最直接地反映系统总体跟踪性能。影响星载光电跟踪系统跟踪精度的主要因素有卫星的振动、摄动及旋转、星载系统工作状态、机械结构及参照系误差、轨道预测误差和背景光噪声等。其中，参照系采取星载坐标系，其误差由实际工作情况决定。轨道预测误差由探测识别系统等星载前续系统给出的数据决定。背景光噪声影响主要来自太阳、悬浮粒子、尘埃及能对光产生反射和散射的星体等［1-3］。由于系统的工作状态及自身对跟踪精度都有影响，所以在工程应用中，需要根据实际情况分析影响跟踪精度的主要因素，并有针对性地提出提高系统跟踪精度的方法，满足系统指标的要求。

1 星载光电跟踪系统跟踪精度

1.1 星载光电跟踪系统跟踪误差的主要来源

对星载光电跟踪系统来说，从光电探测器开始敏感外界信号到伺服控制器收到脱靶量信息要有一定的延迟时间，其中包括探测器的积分延迟、信号处理延迟和通讯传输延迟等。在探测系统中，由于图像处理器与主控制器之间，主控制器与伺服控制系统之间均通过总线进行信息传输，这都增加了伺服控制器收到脱靶量的延迟时间。长延迟的存在对跟踪系统的带宽、跟踪精度等造成严重的影响。因此，分析跟踪误差的主要来源，建立星载光电跟踪系统的稳定跟踪技术对于提高系统的跟踪性能有着重要的意义。

图1为普通跟踪系统的主要跟踪误差源，总的跟踪误差包括静态偏置误差和动态随机误差

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文