簡介
像面掃描精度高,相機成像質量高,畫面解析度高,目標辨識清晰;像面掃描頻率高,相同的偵察目標偵察時間短,提高飛行員的生存能力,且可形成視頻畫面,畫面接入顯示器,目標識別偵察方便。高速飛行的偵察機安裝低掃描頻率像面掃描機構, 會存在嚴重的像移,偵察效果受到影響。對於面陣CCD相機,高幀頻時,搜尋範圍變大,收容寬度提高。目前航空偵察相機的發展趨勢是高速、高空、高精度、小型化、智慧型化。國內外開展了大量研究,提高穩速精度和像面掃描頻率。
相關技術
音圈電機是直線電機的一種, 直線傳動方式沒有機械傳動環節,時間常數大的機械傳動結構(如絲槓)等被取消,可以高速回響;沒有中間傳動環節的彈性形變、間隙和摩擦磨損所造成的運動滯後現象,動態剛度高,系統固有頻率高;傳動結構沒有誤差和傳動間隙,定位精度高,效率高,噪音低。
像面掃描系統的遲滯和摩擦均會導致反射鏡視軸的偏移,對光軸產生擾動,得到的圖像質量差。而音圈電機採用磁墊懸浮導軌,沒有機械接觸面,有非接觸的特點,系統摩擦小、遲滯小,因此適合大行程、高頻寬的反射鏡驅動。
安裝方式
像面掃描控制系統反射鏡安裝有兩種方式:一種是固定動子的方式, 音圈電機繞組和繞組支架與基座相連,電機的內外磁軛與反射鏡相連。另外一種方式是固定定子的方式, 電機的內外磁軛安裝在基座上,反射鏡與電機繞組和繞組支架相連。
固定動子方式,由於內外磁軛與反射鏡相連,反射鏡慣量顯著增加,反射鏡加速能力變差,系統回響變慢,由於驅動連線位置質量集中,造成反射鏡低頻變形, 系統頻寬減小。此像面掃描控制系統穩速精度±0.2%, 掃描頻率15 Hz, 固定動子的方式不能滿足系統高頻、大行程、高加速能力的要求。
固定定子的方案,反射鏡慣量小,系統加速能力強、頻寬高、功耗小。該方案定子永磁體的重量可以不受限制, 音圈電機的軸對稱磁場保證電機驅動力與磁場強度成正比, 通過增加更多的永磁材料或者最佳化電機結構設計參數, 可以獲得更大的力矩和電流。因此像面掃描控制採用固定定子的方案。