一、前言
当前,在军事和公安、工程应用等诸多方面,运动或静止的目标识别与跟踪技术有着非常广泛的应用,也有着十分广阔的发展远景。对于科学工程以及人民的日常生活来说,它有着很重要的研究及使用价值,受到了众多学者的广泛重视和深入研究[1][2]。自动跟踪系统是一个复杂的系统,涉及了机械、电路以及计算机应用等方面。高精度自动跟踪系统在武器系统中应用十分广泛,坦克、军舰的炮塔运动控制,高射炮、战术导弹发射架的瞄准运动控制以及雷达天线的自动瞄准跟踪控制等都是基于对自动跟踪系统的运动控制。在航空侦查摄影观测设备、机载目标指示器、空间遥感探测和海底声呐探测等深海作业场合,自动跟踪系统都得到了广泛的应用[3][4]。同时自动跟踪系统在安保、交通以及机械加工等民用领域都有着重要的应用。
在民用领域,当工作人员如交警在夜晚执行任务时,常常需要对移动的目标跟踪照明,有时车辆在行驶中需要对移动目标或静止目标进行照明,这就需要一套能够自动调节照明方向的装置,而且能够很方便的地装载在汽车上,开展这样的研究有较好的工程应用价值。
二、电动汽车的发展现状
国外发展状况
与国内相比,国外对运动目标识别与跟踪系统机械结构的研究开始比较早,故其技术也更加先进成熟。如:美国的某一大学机器人研究所于 1991 年就开展了无人机控制和稳定方面的研究。近几十年来通过机械设计和控制算法改进,自动跟踪转台的跟踪精度不断提高。法国 SALEM 公司生产的舰载对空红外全景监视系统结构就十分精确;意大利的 Caselle-Torinese 公司研制的光电跟踪系统在俯仰方位方向上的活动范围均为0~360,最大旋转速度为60 /s,跟踪精度达 0.4mrad。以色列研制的ESP-1H“小光电”表现尤为出色,在俯仰角 10~ 110、方位角0~ 360的活动范围内,最大旋转速度为50 /s时的稳定跟踪精度达到 50rad ,其同一类型产品 ESP-600C 的稳定跟踪精度更是高达 15rad[5][6][7]。在折叠伸缩结构设计上,美国的Hoberman的一项专利提出了一种缩放机构,其每条边是一个剪叉式机构链,通过特殊铰点的连接,构造出一个空间上的环形缩放机构。基于这个原理,提出了一类多边形或多面体缩放机构。机构可以依据几何条件沿着需要的方向延伸,而且其整体自由度为1[8]。
国内发展状况
国内在这方面的探索研究起步相对较晚,与国外发展水平相比,还存在某种程度上的差距,虽然也获得了一定的成就,但我们还有很长的一段路要走。我国从 1961 年开始自行研制光电跟踪测量系统。778 光电经纬仪的研制成功,标志着我国在光电跟踪领域取得了突破性进展。自 20世纪90年代以来,我国又成功研制出 FSM 成像跟踪系统,利用 FSM 系统与光电跟踪系统主机架构成的复合轴跟踪系统研制也获得了成功[9]。折叠伸缩结构设计上,北京交通大学的李晔卓设计了一种可折叠双三角锥滚动机构,在折叠模式,仅需要一个自由度即可实现折叠功能;在移动模式,能够通过三个自由度实现直行和转向[10]。廖启征、李端玲[11]提出了一系列的平面内任意图形的缩放,将任意多个平面点连接成一个由多个平行四边形构成的单自由度的缩放结构,从而对这些点间的距离同时进行放大或缩小。韦向植、姚燕安和田耀斌等人[12]也基于平行四边形结构的缩放特点,通过对笔画的分析,建立了汉字缩放机构的理论与方法,并利用平行四边形提出一种新的构造空间缩放机构的方法。
三、总结
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