为了进一步提高复合轴航空光电稳定平台的性能, 文中首先在硬件电路中采用电流环将复杂的电机模型简化为一阶模型, 同时保证电机的输出力矩稳定; 然后在PD控制器的基础上, 引入了自适应鲁棒控制器, 对快速反射镜进行位置控制和扰动抑制; 最后分别通过带宽测试实验、扰动抑制实验、视轴稳定实验和鲁棒性实验对其性能进行测试, 并采用DOB型音圈式-快速反射镜和压电陶瓷式-快速反射镜做对比。实验结果表明: 相比于传统的DOB型音圈式-快速反射镜系统, 本文控制方法的参数鲁棒性更强; 相比于传统的压电式-快速反射镜, 本文控制方法不仅视轴稳定精度与其不相上下, 还具有更大的行程。除此之外, 在80 Hz以内任意频率扰动的影响下, 基于ARC型音圈式-快速反射镜的复合轴航空光电稳定平台的视轴稳定精度均可以控制在5 μrad(RMS)以内; 同时在-40 ℃~50 ℃的温度条件下依然可以保持该性能, 远远优于DOB型音圈式-快速反射镜的效果。本文控制方法完全满足高精度航空光电稳定平台的性能要求, 对提高航空光电稳定平台控制系统的抗扰动性能具有较高的实用价值。

提出一种动载体光电平台视轴稳定精度的检测方法。介绍了光学测量原理，讨论了光电平台视轴稳定精度检测系统的实施路线，并对该系统使用的自准直光学成像系统、高速数字CMOS相机和光斑检测算法进行了研究。由安装在光电平台照准架上的平面反射镜反映光电平台视轴指向角度的变化，用高速数字CMOS相机采集图像，并通过计算图像之间归一化的互功率谱和采用相位相关配准算法检测光斑的亚像元级位移量实现了光电平台视轴指向角度的精确测量。将该方法应用于光电平台视轴稳定精度检测系统进行Leica经纬仪标定实验，结果显示，在视场检测范围为±1°、图像采样频率为500 frame/s时，检测误差<2 μrad,表明该方法实现了动态测量并满足高精度、大视场的检测要求。

载体扰动会对光电成像系统的性能产生影响。分析载体扰动的特点及产生的原因，主要分析载体角运动对光电成像系统性能的影响。在此基础上从空间分辨率、人眼观察性能以及跟踪精度3个方面分析光电成像系统对视轴稳定精度的要求，指出对于探测器限制的光电成像系统，应将积分时间内载体的角扰动控制在探测器限制的空间分辨率内，或将像移控制在一个探测单元尺寸内，对于衍射限制的光电成像系统，应将积分时间内载体的角扰动控制在衍射限制的空间分辨率内，得出了视轴稳定精度必须在满足成像系统空间分辨率的基础上，根据实际功能需求进行确定的结论。最后通过实例验证了上述结果。