微型化是技術創(chuàng)新的重要驅動力。摩爾定律和半導體芯片的集成反映了人們對更小、更輕、更快、更便宜零件的追求。這些零件可以用更少的能源消耗來完成更多的任務。這一趨勢也促進了機械和光學系統(tǒng)的發(fā)展,同時提高了性能,減少了尺寸、重量和功耗,這在裝甲車輛的系統(tǒng)設計中尤為重要。
光電傳感器的穩(wěn)定性
裝甲車輛使用(非)穩(wěn)定的光電傳感器來識別、定位、監(jiān)控、感知和觀察目標。當駕駛車輛通過崎嶇地形時,光電傳感器的瞄準系統(tǒng)必須足夠穩(wěn)定,以保持瞄準線的穩(wěn)定性,從而跟蹤目標。傳統(tǒng)的設計是將瞄準系統(tǒng)放置在移動的穩(wěn)定平臺上。穩(wěn)定平臺包括其自身的陀螺儀,或從裝甲車炮塔的陀螺儀接收信號,然后使用軟件進行定位校準,以控制電機的移動,以保持與目標一致。
減輕重量,減少功耗
光電系統(tǒng)的穩(wěn)定性仍然面臨一些困難。一方面,由于地形不平,裝甲車在行駛過程中會傾斜和偏航。另一方面,裝甲車需要承受系統(tǒng)的所有重量。在使用多個傳感器系統(tǒng)的常見設備中,總重量將非常重,因此車輛內部電機需要足夠強大。
雖然識別系統(tǒng)的重量只占裝甲車輛總重量的一小部分,但它是設計光電傳感器系統(tǒng)時的重要參考標準。車輛重量減輕后,燃料消耗量也會減少,這使得其在戰(zhàn)場上的運輸和機動性方面具有優(yōu)勢。此外,識別系統(tǒng)通常連接到坦克炮塔或遠程控制站。當炮塔旋轉以保持準確性時,裝甲車輛將增加額外負載。裝甲車內部電機的供應也是一個問題。20年前,由于各種精密電子,標準作戰(zhàn)車輛只需要一臺150安培交流發(fā)電機來驅動車載系統(tǒng)。
更小更輕的設計
由于傳統(tǒng)裝甲車光電傳感器系統(tǒng)的穩(wěn)定性效率較低,正被新設計的穩(wěn)定性技術所取代。新技術不是使用電機來穩(wěn)定整個光電傳感器套件,而是只穩(wěn)定這些傳感器的視野(LoS)。只需要一個非常小的電機來操作位于傳感器前面的可移動光學透鏡,并通過調整兩個可移動元件來穩(wěn)定視野,一個用于方向角,另一個用于仰角。這種創(chuàng)新的穩(wěn)定技術可以穩(wěn)定所有傳感器在多個光電傳感器系統(tǒng)中的視野。所有光電傳感器的視線都通過光電設備組合在一起,形成一個視野。這種新設計采用了模塊化的概念,大大降低了系統(tǒng)的尺寸、重量和功率。同時,這種穩(wěn)定的技術可以在不增加電機負載能力的情況下支持任何尺寸和重量傳感器系統(tǒng)。
響應速度更快,穩(wěn)定性更好
這種新設計不僅更小、更輕,而且響應速度更快。與移動整個傳感器系統(tǒng)的方法相比,移動鏡子所需的力更小,因此穩(wěn)定系統(tǒng)的響應速度更快,穩(wěn)定性更高。這種新的穩(wěn)定性技術來自Nedinsco設計的導彈制導模塊,其中包括白天視覺攝像頭和激光制導系統(tǒng)。導彈制導模塊需要安裝在輪式裝甲車輛上,并且可以控制導彈在航行中。為了滿足導彈制導系統(tǒng)對精度、尺寸和重量的嚴格要求,研究人員開發(fā)了新的穩(wěn)定性技術。光電傳感器系統(tǒng)采用新的穩(wěn)定性技術,特別是更靈活
新設計的優(yōu)點
在裝甲車輛有限的空間和電力等限制下,這種新的穩(wěn)定性技術可以完成穩(wěn)定性,具有更好的穩(wěn)定性。
光電傳感器系統(tǒng)采用新的穩(wěn)定技術,尺寸更小,節(jié)省空間,對于擁擠的裝甲車輛來說非常重要。緊湊的尺寸設計更有利于車輛在野外停放和隱藏。
重量輕。因為電機只移動鏡子,而不是整個光電傳感系統(tǒng),所以電機更輕。整個系統(tǒng),包括它的外殼,可以減輕50%的重量。
低功耗。較小的電機消耗的電力明顯較少。
高穩(wěn)定性。新設計的移動速度更快,光學傳感響應更快,因為它只需要移動鏡子。結果表明,該系統(tǒng)具有更好的穩(wěn)定精度和動態(tài)性能。
采用新穩(wěn)定技術的光電傳感器系統(tǒng)更加模塊化、靈活性更強、成本更低。模塊化的光學透鏡、電子設備和軟件使系統(tǒng)更加靈活,更加適應未來發(fā)展的需要。任何類型和尺寸的新型光電傳感器都可以輕松組合,并且可以使用合并的視線進行穩(wěn)定。因此,新設計的光學傳感器系統(tǒng)的開發(fā)成本和硬件成本將顯著降低。
少即是多
這種創(chuàng)新的設計為光電傳感器系統(tǒng)提供了一種更有效、更高效的穩(wěn)定方法。新設計從系統(tǒng)的基本架構入手,減少了大小、重量、功耗等負面因素,提高了響應速度、響應能力和準確性,大大提高了穩(wěn)定性。(本文英文來源:MilitaryEmbeddedssystems網(wǎng)站。)