JPH01240913A - 空間安定化装置 - Google Patents

空間安定化装置

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Publication number
JPH01240913A
JPH01240913A JP63067928A JP6792888A JPH01240913A JP H01240913 A JPH01240913 A JP H01240913A JP 63067928 A JP63067928 A JP 63067928A JP 6792888 A JP6792888 A JP 6792888A JP H01240913 A JPH01240913 A JP H01240913A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
angle
space
mechanism section
cross
Prior art date
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Pending
Application number
JP63067928A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Shimomura
寛士 下村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP63067928A priority Critical patent/JPH01240913A/ja
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、動揺体の上に設置されたテレビカメラ等を
空間安定制御する空間安定化装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第7図は従来の空間安定化装置の構成を示したものであ
る。図において(1)は動揺体の動揺量を検出する動揺
検出器、(2)は検出器(1)から出力される動揺角信
号、(3)は空間に対する指令角を与える指令器、(4
)は指令器(3)から出力される空間基準の指令角信号
、(5jは動揺角信号(2)と指令角信号(4)を入力
とし動揺体基準の指令角信号を出力する座標変換器、(
6)は座標変換器(5)から出力される旋回軸指令角、
(7)はサーボ増幅を行う第1の増幅器、(8)は増幅
器(7)から出力される駆動信号、(9)は駆動信号(
8)により駆動される第1のモータ、叫はモータ(9)
に上り駆動される旋回機構部(以下A2機構部と呼ぶ、
、)、α1)はAZ機構部(101から出力される動揺
体基準の旋回角信号であり増幅器(7)へフィードバッ
クされる信号、az−071は(6)〜α封に対応する
ものであシ。
azは11す伸動指令角、 031は第2の増幅器、0
句は駆動信号、051は第2のモータ、 (161は俯
仰機構部、u力は俯仰角信号、α&は制御器、α9は駆
動機構部である。
第8図は従来の空間安定化装置の駆動機構部の軸構成を
示したものである。
図において迅は駆動機構部α謙に取り付けられたテレビ
カメラ、(イ)Vi、EL(エレベーション)軸、(ロ
)はAZ(アジマス)軸、(ハ)は規準線OF、θはA
Z角。
γはPJL角、Pは目標、である。
次に動作について説明する。動揺体が空間に対して変化
するとその動揺量を動揺検出器(1)が検出し、その動
揺角信号(2)を使って座標変換器(5)は指令器(3
)からの空間基準指令角信号を、動揺体基準の指令角信
号に座標変換する。
座標変換された動揺体基準の旋回軸指令角(6)及び俯
仰軸指令角(2)に従って増幅器(7+、 (13)及
びモーC9)、 (IFAカ’&動されAZ機構(10
1及びEL機構部[6)は空間の目標を指向することに
なる。
以下、この座標変換について説明する。
駆動機構部σ9)の構成は第8図の通シであり、AZ軸
(イ)とEL軸(ロ)の交点を点0とし目標を点Pとす
ると、動揺体の動揺に係わらす規準線OPが一定に保た
れる様に座標変換を行う。なお9機構部の回転角と極性
の定義は図中矢線方向を正とする。
第3図は北基準水平面直交座標系を示し、空間一方、第
4図は動揺体基準直交座標系を示し。
ものとする。
つまシ、動揺体の動揺量(ロール:R,ピッチ:P、ヨ
ー:C)を用いて次式の様に表わされる。
ここでCR)、 CP)、 (C)は動揺体の動揺角を
ロール角:Zo、ピッチ角: Bio、ヨー角:Coと
すると第5図、第6図の座標系の回転関係から以下の様
に求まる。
従って、空間安定化の考え方としては、動揺体座標系で
駆動機構部のAZ#、EL軸の各軸をそれぞれ0.γだ
け回転し、水平面座標糸上の目標座標これを式で表わす
と次式となる。
さて、座標変換器(5)では、指令角に対応するgio
、 Co)により求まるマトリクス(R)、 (P)、
、 (C)の値を用いて第(6)式から、 (7)、 
(0)を逆算して各軸(AZ軸。
EL軸)の動揺体基準の駆動指令角を算出する。
このようにして規準線OPは、動揺体の動揺に係わらず
一定の方向を指向することになる。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の空間安定化装置は以上の様に構成されているので
、規準線を一定に保つことは出来るが。
所謂面安定制御ではない為、第6図(a)に示す様に。
テレビモニタ画像で目標を撮像すると像の回転が生じる
という致命的な欠点があった。
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、動揺体の動揺に係らず2面安定制御が行えると
ともに、第6図(b)に示すように画像の回転を防止す
ることの出来る空間安定化装置を得ることを目的とする
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る空間安定化装置は、AZ軸、  EL軸
に加え直交1lit仰軸(Cross EL軸)の3軸
で構成することにより面安定制御を行うとともに、テレ
ビカメラ等による撮像画面の回転を防止する空間安走化
を実現したものである。
〔作 用〕
この発明においては、駆動機構部が3軸で構成され面安
定制御されることにより、テレビカメラを動揺体の動き
に係りなく空間に対して安定制御することができる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第19は、この発明を実施した空間安定化装置の構成例
でアシ、第2図(a)(b)は、この発明を実施した空
間安定化装置の駆動機構部を示した構成図である。第1
図において(1)〜α9は第7図と同じであ−リ、@は
直交俯仰軸指令角、■は指令角CDを増幅する第3の増
幅器、(2)はモータ駆動信号、(至)は第3のモータ
、器はFJL機構部(16)上に構築されたCross
 BL機構部(直交俯仰機構部)、□□□)はCros
s EL角信号である。
又、第2図においてα01.(16)、(4))は第8
図と同じであり、 Cross EL軸に)は、EL軸
と直交しておりこの軸回りの回転角を図の矢線方向を正
としてXで表わす。
第2図に示すように、駆動機構部09はAZ軸、EL軸
、 Cross−EL軸の互いに直交する3軸で構成さ
れ。
従来技術の動作原理と同じようにAZ@及びEL@回り
に回転させることにより目標Pをとらえる規準線OPを
空間安定制御する。次に、規準OPはこのままではCr
oss−EL軸に)回シに−Xの大きさの回転を生じる
ことになる為、 Cross−EL機構部に)■kxだ
け回転させてテレビカメラ■により撮像された画像の回
転をも停止させる。
次に2以上の動作を可能ならしむための座標変換器(5
)の作動について説明する。基本的原理は従来技術と同
様であり、第3図及び第4図に示すよ動揺体の動揺量(
ロール:R,ピッチ:P、ヨー:c)を用いて次式の様
に表わされる。
空間安定化の考え方としては、動揺体座標点で駆動機構
部のAZ、 EL、 Cross−ELの各軸をそれぞ
れO2に一致させれはよい。これを式で表わすと次式と
なる。
さて、座標変換器(5)では、指令角(4)に対応する
求まるマトリクス(ロ)、ψ)、(C)(第(2)弐〜
第(4]式参照)の値を用いて第(9)式から、 (X
)、 (r)、 (0)を逆算して各軸(AZ、 EL
、 Cross−EL軸)の動揺体基準の駆動指令角[
6]、 (12)、 (211を算出する。以後の動作
についてAZ、 EL機構部については従来と同じであ
るのでCross −B L機構について説明する。上
記手順により座標変換器(5)から出力された動揺体基
準のCr−肚指令角ODは、 Cross EL機構部
内からの角度フィードバック信号α)との差を増幅器に
で演算増幅される。その信号はモータ駆動信号にとなっ
てモータ@を駆動し、 Cross EL機構部凶は、
指令角3Dを指向することになる。
ところで、従来装置で目標を空間安定化した場合のテレ
ビモニタ画像は第6図(a)に示す如く規準点Pの位置
は安定化されるが水平面翰に対して角度Xの画像の回転
を生じる。
この発明では上記説明の通り、 Cross EL軸を
−Xだけ駆動することにより従来装置の様な像回転が生
じず第6図(b)に示す如く動揺体の動揺に対しても常
に空間的に安定した画像を提供できることになる。
なお、上記実施例では動揺体の上に設置されたテレビカ
メラを空間安定制御する装置について述べたが、安定制
御される対象はレーダ、レーザ。
望遠鏡、砲、ランチャ−など何でもよく本実施例に限定
されるものではない。
〔発明の効果〕
この発明は1以上のようにAZ軸、EL軸及びCros
s EL軸の3軸で空間安定制御を行うように構成した
ので、従来のような規準線回りの回転を生じることなく
安定したしかも精度の高い空間安定化が得られるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による空間安定化装置の構
成を示す構成図、第2図は同装置の駆動機構部の軸構成
を示す図、第3図は北基準水平面座標系を示す図、第4
図は動揺体基準直交座標系を示す図、第5図は動揺体の
動揺角を説明するための図、第6図はテレビモニタ画像
を示す図、第7図は従来の空間安定化装置の構成図、第
8図は従来装置の駆動機構部の軸構成を示す図である。 図において、(1)は動揺検出器、(2)は動揺角信号
。 (3)は指令器、(4)は空間基準指令角信号、(5)
は座標変換器、(6)は旋回軸指令角、(7)は増幅器
1.+81はd駆動信号、(9)は第1のモータ、aα
は旋回機構部。 α1)flAZ角信号、Uは俯仰軸指令角、[131は
第2の増幅器、α勾はEL駆動信号、α9は第2のモー
タ、 Q61は俯仰機構部、αηはgL角信号、a段は
制御器、α9は駆動機構部、■はテレビカメラ、(21
)ハ直交俯仰軸指令角、には第3の増幅器、c!3+は
CrF2L軸駆動信号。 (至)は第3のモータ、凶は直交俯仰機構部9缶はCr
IEL角信号、万は水平線9点Pは目標、0.rrxは
AZ軸、EL軸、 Cross BL軸回シの回転角、
 Zo、Eio。 Coは動揺体の動揺角(ロール角、ピッチ角、ヨー角)
。 点0はカメラ中心点、oph規準線である。 なお2図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 動揺体の上に設置されたテレビカメラ等を空間安定制御
    する空間安定化装置において、動揺体の空間に対する回
    転角を検出する動揺検出器と、空間に対する位置指令角
    信号を発生する指令器と、上記動揺検出器からの動揺角
    と指令器からの指令角を入力とし、空間座標系での指令
    角を動揺体上に固定された座標系に変換する座標変換器
    と、上記座標変換器から出力される旋回軸指令角、俯仰
    軸指令角および直交俯仰軸指令角信号をそれぞれ増幅す
    る第1、第2、第3の増幅器と、上記第1、第2、第3
    の増幅器に対応して設けられ、対応する増幅器の出力信
    号により駆動される第1、第2、第3のモータと、上記
    第1のモータにより駆動される旋回機構部と、旋回機構
    部上でこれと直交する回転軸を有し、上記第2の増幅器
    により駆動される俯仰機構部と、上記俯仰機構部上でこ
    れと直交する回転軸を有し、上記第3のモータにより駆
    動される直交俯仰機構部とを有することを特徴とする空
    間安定化装置。
JP63067928A 1988-03-22 1988-03-22 空間安定化装置 Pending JPH01240913A (ja)

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JP (1) JPH01240913A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2442602A (en) * 2006-10-06 2008-04-09 Vitec Group Plc Camera Position Control Interface
JP2020019372A (ja) * 2018-08-01 2020-02-06 三菱電機株式会社 船舶の着岸支援装置

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