经纬仪训练仿真系统单杆操纵器读值的处理方法

　　1　引　　言

　　经纬仪训练仿真系统是将真实的导弹实验场景录像记录,通过计算机进行图象处理,给出目标飞行参数,再现目标场景,用以训练和提高操作手操纵单杆捕获目标的能力。单杆读值的处理直接影响系统的跟踪性能,否则会引起系统爬行、或一侧无低速,另一测死区过大,甚至会造成整个设备无法正常使用,因此单杆操纵器读值的处理显得尤为重要。

　　2　单杆操纵系统及单杆操纵器

　　单杆操纵系统如图1所示:

　　经纬仪训练仿真系统采用的单杆操纵器和以往的经纬仪相比,具有结构简单、可靠,易于设定单杆操纵特性的特点。经纬仪训练仿真系统单杆操纵器是单电位器单极性电压供电,而经纬仪单杆操纵器是同轴双电位器。双极性电压供电。

　　由图2可见,经纬仪的单杆输出信号的零位值与三个因素有关。

　　(1)信号电位器零电压(与+V、-V对称性相关)

　　(2)负载电位器零位置(接地点)

　　(3)零位开关接近位置。

　　由此可见,要调整零点位置很难,因归零位置的变化,很难保证零位置时电位器信号为0。

　　因此很容易造成系统爬行,若想消除爬行,就要以牺牲系统的低速操纵特性为代价,加大系统的死区。

　　经纬仪的单杆操纵特性是由同轴的两个电位器决定的。因此是固定的,不能从调速系统需要出发,方便地修改单杆操纵特性。而经纬仪仿真训练模拟器基于操纵器简单的结构,对杆单操纵器的采值进行处理,使其操纵特性依调速系统和人的需要而轻松改变。

　　3　单杆操纵器读值的处理

　　(1)浮动零点—消除爬行

　　单杆在自由状态下,零位开关闭合,当搬动单杆时,零位开关断开。所谓浮动零点,就是单杆的零点值不固定,即把单杆离开零位开关之后的第一次采值作为零点值,以后的采值减去零点值即为单杆读值。浮动零点的运用消除了固定零点所带来的零点偏移问题,使单杆的性能得到了极大改善。

　　(2)单杆读值的非线性处理—改善操纵特性

　　为了使系统具有良好的操纵性能,并且根据靶场实际跟踪的需要,一般要在8(°/s)以内,

　　单杆的读数位移曲线趋于平缓,8(°/s)以外满足一定的可调性能,因此必须对单杆的采值进行非线性处理。

　　由于系统采用1000线增量式编码器作为测速反馈器件,调速范围为0.02(°/s)～25(°/s),系统的测速值V测为单位采样时间内编码器的计数值由下式求出:

　　其中:V为系统转速;变比n= 800;编码器分辨率为m= 1000线,采样时间TΩ= 0.00546s。