為了減小像移，機(jī)載成像設(shè)備經(jīng)常采用三軸陀螺穩(wěn)定平臺(tái)隔離或消除飛機(jī)姿態(tài)變化對(duì)成像的影響。但由于三軸穩(wěn)定平臺(tái)的結(jié)構(gòu)，使得平臺(tái)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中軸間不能始終保持相互正交，這就使陀螺輸出產(chǎn)生耦合，會(huì)使成像系統(tǒng)產(chǎn)生耦合像移，影響成像質(zhì)量。本文介紹耦合產(chǎn)生的原因，分析產(chǎn)生耦合的原理，根據(jù)對(duì)原理的分析結(jié)論給出一種解耦方法，描述了解耦方案的硬件和軟件設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過(guò)實(shí)際的成像實(shí)驗(yàn)證明，該方法有效地消除了穩(wěn)定平臺(tái)陀螺間耦合作用，保證了機(jī)載成像系統(tǒng)的穩(wěn)定精度，較好地消除了飛機(jī)姿態(tài)變化產(chǎn)生的像移，方法正確可行。
關(guān)鍵詞：陀螺穩(wěn)定平臺(tái)；耦合；解耦， 像移
機(jī)載成像設(shè)備受飛機(jī)飛行姿態(tài)（俯仰、偏流、橫滾）變化的影響較大，相機(jī)曝光時(shí)間內(nèi)，地物的像點(diǎn)由于飛行姿態(tài)的改變而改變，這樣就會(huì)產(chǎn)生一定的相移。為了消除相移，保持曝光時(shí)間內(nèi)像點(diǎn)位置不變，需要在三個(gè)相反的方向附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使像點(diǎn)保持靜止不動(dòng)，即在相機(jī)與飛機(jī)平臺(tái)間增設(shè)三軸穩(wěn)定平臺(tái)來(lái)隔離飛機(jī)姿態(tài)的變化引起的像移。穩(wěn)定平臺(tái)與飛機(jī)直接連接，相機(jī)安裝在三框架的穩(wěn)定平臺(tái)上，這種方法可以構(gòu)成精密穩(wěn)定控制系統(tǒng)，較好地彌補(bǔ)飛機(jī)姿態(tài)變化對(duì)視軸穩(wěn)定的影響。
機(jī)載設(shè)備三軸穩(wěn)定平臺(tái)基本上由下面幾部分組成：框架、平臺(tái)臺(tái)體、陀螺儀、編碼器和力矩電機(jī)。其中定義平臺(tái)的三個(gè)穩(wěn)定軸分別是航向、俯仰、滾轉(zhuǎn)，相對(duì)載體有三個(gè)自由度，可保證平臺(tái)不受載體姿態(tài)角運(yùn)動(dòng)的影響而穩(wěn)定在慣性空間，保證搭載在平臺(tái)上的設(shè)備保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。采用三只單自由度陀螺分別完成航向、俯仰、滾動(dòng)三個(gè)軸的角速率測(cè)量，保證陀螺的敏感軸方向與各自轉(zhuǎn)軸方向平行。但由于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中軸間不能始終保持相互正交，就會(huì)使陀螺輸出產(chǎn)生耦合，會(huì)直接影響搭載在穩(wěn)定平臺(tái)上相機(jī)的成像效果，因此必須消除這種耦合。