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光电传感器稳定性技术创新

时间:2023-05-30 来源:

  

  微型化是技术创新的重要驱动力。摩尔定律和半导体芯片的集成反映了人们对更小、更轻、更快、更便宜零件的追求。这些零件可以用更少的能源消耗来完成更多的任务。这一趋势也促进了机械和光学系统的发展,同时提高了性能,减少了尺寸、重量和功耗,这在装甲车辆的系统设计中尤为重要。

  光电传感器的稳定性

  装甲车辆使用(非)稳定的光电传感器来识别、定位、监控、感知和观察目标。当驾驶车辆通过崎岖地形时,光电传感器的瞄准系统必须足够稳定,以保持瞄准线的稳定性,从而跟踪目标。传统的设计是将瞄准系统放置在移动的稳定平台上。稳定平台包括其自身的陀螺仪,或从装甲车炮塔的陀螺仪接收信号,然后使用软件进行定位校准,以控制电机的移动,以保持与目标一致。

  减轻重量,减少功耗

  光电系统的稳定性仍然面临一些困难。一方面,由于地形不平,装甲车在行驶过程中会倾斜和偏航。另一方面,装甲车需要承受系统的所有重量。在使用多个传感器系统的常见设备中,总重量将非常重,因此车辆内部电机需要足够强大。

  虽然识别系统的重量只占装甲车辆总重量的一小部分,但它是设计光电传感器系统时的重要参考标准。车辆重量减轻后,燃料消耗量也会减少,这使得其在战场上的运输和机动性方面具有优势。此外,识别系统通常连接到坦克炮塔或远程控制站。当炮塔旋转以保持准确性时,装甲车辆将增加额外负载。装甲车内部电机的供应也是一个问题。20年前,由于各种精密电子,标准作战车辆只需要一台150安培交流发电机来驱动车载系统。

  更小更轻的设计

  由于传统装甲车光电传感器系统的稳定性效率较低,正被新设计的稳定性技术所取代。新技术不是使用电机来稳定整个光电传感器套件,而是只稳定这些传感器的视野(LoS)。只需要一个非常小的电机来操作位于传感器前面的可移动光学透镜,并通过调整两个可移动元件来稳定视野,一个用于方向角,另一个用于仰角。这种创新的稳定技术可以稳定所有传感器在多个光电传感器系统中的视野。所有光电传感器的视线都通过光电设备组合在一起,形成一个视野。这种新设计采用了模块化的概念,大大降低了系统的尺寸、重量和功率。同时,这种稳定的技术可以在不增加电机负载能力的情况下支持任何尺寸和重量传感器系统。

  响应速度更快,稳定性更好

  这种新设计不仅更小、更轻,而且响应速度更快。与移动整个传感器系统的方法相比,移动镜子所需的力更小,因此稳定系统的响应速度更快,稳定性更高。这种新的稳定性技术来自Nedinsco设计的导弹制导模块,其中包括白天视觉摄像头和激光制导系统。导弹制导模块需要安装在轮式装甲车辆上,并且可以控制导弹在航行中。为了满足导弹制导系统对精度、尺寸和重量的严格要求,研究人员开发了新的稳定性技术。光电传感器系统采用新的稳定性技术,特别是更灵活

  新设计的优点

  在装甲车辆有限的空间和电力等限制下,这种新的稳定性技术可以完成稳定性,具有更好的稳定性。

  光电传感器系统采用新的稳定技术,尺寸更小,节省空间,对于拥挤的装甲车辆来说非常重要。紧凑的尺寸设计更有利于车辆在野外停放和隐藏。

  重量轻。因为电机只移动镜子,而不是整个光电传感系统,所以电机更轻。整个系统,包括它的外壳,可以减轻50%的重量。

  低功耗。较小的电机消耗的电力明显较少。

  高稳定性。新设计的移动速度更快,光学传感响应更快,因为它只需要移动镜子。结果表明,该系统具有更好的稳定精度和动态性能。

  采用新稳定技术的光电传感器系统更加模块化、灵活性更强、成本更低。模块化的光学透镜、电子设备和软件使系统更加灵活,更加适应未来发展的需要。任何类型和尺寸的新型光电传感器都可以轻松组合,并且可以使用合并的视线进行稳定。因此,新设计的光学传感器系统的开发成本和硬件成本将显著降低。

  少即是多

  这种创新的设计为光电传感器系统提供了一种更有效、更高效的稳定方法。新设计从系统的基本架构入手,减少了大小、重量、功耗等负面因素,提高了响应速度、响应能力和准确性,大大提高了稳定性。(本文英文来源:MilitaryEmbeddedssystems网站。)


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