跟踪误差光电子成像跟踪误差涉及因素

跟踪误差视频跟踪器误差

视频跟踪器误差是纯粹的图像处理自身的误差，是以判断图像像元的最小分辨率来定义的。通常跟踪器的误差不大于l/2像素。根据光电系统所采用的红外热像仪或电视摄像机的视场，可以很方便地估算出对应不同视场时像元数的尺寸大小。

跟踪误差视频跟踪器噪声

视频跟踪器的噪声是信号处理电路造成的，正常情况下，跟踪器噪声不大于一个像素。同理，可根据光电系统所采用的光电传感器视场计算出对应不同视场时像元数的尺寸大小，从而得到视频跟踪器噪声造成的跟踪误差。

跟踪误差通信延迟

取差器对目标的跟踪算法以及将误差以一定的时间报告给CPU，这种时间延迟将影响跟踪精度。报告延迟通常小于一帧，即20 ms。

跟踪误差稳定误差

造成瞄准线稳定误差的主要因素如前所述。跟踪误差是和瞄准线稳定误差密切相关的，瞄准线的晃动直接导致跟踪误差的形成。

跟踪误差跟踪控制回路误差

跟踪控制回路是由视频取差器，通过对目标瞄准点与瞄准线之间取差作为指令输入，经由跟踪控制器、滤波器、放大器、驱动器、电动机等去驱动万向架和光电传感器跟踪目标。并通过光电传感器瞄准线的位置构成闭环回路。该回路伺服性能的好坏，即稳态误差的大小和系统的动态品质等，均和跟踪误差密切相关。

仿真过程中，固定平台Y轴，X和z轴运动，期望Z轴在X，Z平面上运动轨迹为

从仿真结果我们可以看出，模糊CMAC作用力跟踪阻抗控制器能补偿平台动力学上的不确定性，基于位置阻抗控制的性能稍微优于基于力矩阻抗控制。为了进行仿真比较，我们用CMAC代替FCMAC进行仿真，固定y轴，X和z轴运动，期望z轴在x和Z平面上运动轨迹为

从仿真结果我们可以看出，FCMAC性能优于CMAC，基于位置阻抗控制的性能稍微优于基于力矩阻抗控制。另外，由于基于位置的阻抗控制方案无需改变内部的控制结构便可使位置控制平台系统实现鲁棒性作用力控制。

常规的反馈控制仅利用了当前控制时刻的信息，当目标输入变化时，会因控制滞后而产生跟踪误差，因而仅利用常规的反馈控制不能满足高精度跟踪的要求。跟踪误差如从频域分析，可以分为由幅值误差引起的和由相位误差引起的两部分。为了减小误差，可考虑对它们分别进行补偿。对于前者可以用．放大器进行补偿，对于后者则可采取零极点对消的办法来进行相位补偿，但这种方法只适用于最小相位系统．对于非最小相位系统，接此原则设计系统剐会导致不希望的零极点对消。

为避免这一点，Tomizuka等人在1987年提出了采用预见控制，利用未来信息使从目标输到控制输出的相位差在全频率域内补偿到0的设计方案，即零相位误差跟踪控制(ZPETC) 。1992年舟桥康行、山田学在 采用两自由度控制系统的设计方法来设计零相位跟踪控制器，不仅将从目标输入到控制输出的相位差在垒频率域内补偿到 0，而且可谓整控制系统的增益特性。但是他所针对的典型信号中没有包括正弦信号，在跟踪正弦信号时，仍存在幅值误差，而且其设计过程比较复杂，不便于实际应用。

【目标跟踪误差】target tracking error

由动态滞后及其变化、角闪烁、目标起伏等因素引起的跟踪误差。

动态滞后误差是由于目标的运动而产生的，与目标的角速度、角加速度和伺服系统速度误差常数、加速度误差常数有关，表现为天线的运动滞后于目标的运动，使目标偏离电轴，从而产生一个误差电压；动态滞后的变化与目标的角速度变化、角加速度变化和伺服系统速度误差常数、加速度误差常数及设备时延有关，一般情况下该项误差很小，可以不予考虑。

角闪烁是由目标不同部位反射干涉而引起的角误差，产生角闪烁的原因目前有目标回波波前畸变或回波能量传播方向畸变两种解释；目标起伏表现为天线所收到回波的强度发生变化，当目标运动、翻滚，或雷达对目标的视角发生变化时，均会引起回波强度的变化，在雷达测量过程中这种变化是随机的，所以也称随机噪声。 2100433B

中文名称

角跟踪误差

英文名称

angle tracking error

定　　义

雷达跟踪目标时，雷达天线瞄准轴和目标视线间的夹角。

应用学科

航空科技（一级学科），航空电子与机载计算机系统（二级学科）