近年来，随着精确制导武器技术的不断发展和作战模式日新月异，以美国为首 的欧美国家纷纷把精确制导武器的重点转向了防区外中远程精确打击武器上，这对 我国装备的快速反应和机动以及机动稳瞄、跟踪和打击能力提出了更高的要求，因 而对高精度稳定平台的需求变得更加迫切[2]。

目前的舰载稳定平台大多数采用承载能力较弱的两轴或者三轴的串联转动平台， 主要由平台框架、驱动传感机构、传感器装置和伺服控制单元组成，框架内装有雷 达，方向位于 Z 方向，并且可绕外框的 X 轴方向转动，X 轴方向与载体纵摇轴方向 平行，Y 轴与载体横摇轴方向平行，当载体产生运动时，该机构就可以补偿载体的 横摇和纵摇运动，这种稳定装置主要用于舰载设备姿态稳定，两轴或三轴的串联机 构难以实现多维稳定、大型化及承受重载，无法满足舰载直升机起降等精密仪器正 常工作所需的技术要求[3]。并且串联式的稳定平台大多只可以补偿舰船的横摇和纵 摇，舰船在海上受到的艏摇、横荡、纵荡和垂荡得不到有效的解决，舰载设备的正 常工作受到很大的影响。

相对于传统全框结构的两轴或者三轴的串联转动平台，并联机构具有承载能力 高、刚度大、结构简单稳定、精度高、易实现高速运动、反解容易等优点，除此最 明显的优点就是能够同时补偿船舶六个自由度的运动，能使稳定平台的稳定性能得

到更好的保证，是作为舰载稳定平台的理想支撑结构[4]。 本课题设计的稳定平台控制系统是基于 6-SPS 复合式稳定平台。该稳定平台采

用复合式并联机构，具有精度高、高动态响应、承载能力强、大作业空间以及能应 对大频率摇荡运动的特点。控制策略上采用交叉耦合控制方法，并在此基础上为六 个液压支路设计了模糊 PID 控制器[5]。本设计能够实现对稳定平台底座传来的载体 角运动扰动进行隔离，同时也可以利用六自由度并联机构的平移能力对载体的小幅

度平移运动进行隔离，为舰载设备提供一个更稳定、扰动更小的工作环境，为舰船 的战斗能力及生存能力提供了有利保障，进而对于我国海洋周边安全和经济发展都 具有极为重要的意义。

1。2 稳定平台的研究现状及发展趋势

1。2。1 国内现状

1。2。2 国外现状

1。2。3 发展趋势

1。3 稳定平台传感器装置

传感器装置主要包括惯性导航系统、陀螺罗经等。惯性导航系统是利用惯性测 量元件测量载体相对于惯性空间的运动参数，并经过计算后实施导航任务的。由加 速度计测量载体的加速度，并在给定运动初始条件下，由导航计算机计算出载体的 速度、距离和位置；由陀螺仪测量载体的角运动，并经转换、处理，输出载体的航 向与姿态。惯性导航系统主要由加速度计、陀螺仪、导航计算机、控制显示器等组 成。陀螺罗经是一种惯性测量装置，特点是不需要外部的信息进行自主导航，主要 用于舰船上测量载体的航向、姿态位置等信息。它主要由传感装置、控制显示装置、 接口电源装置组成。传感部件由三个陀螺和两个电子水平传感器制成，通过一套卡 尔曼滤波算法，能够输出载体的航向、速度、横摇角、纵摇角等信息[15][16]。

1。4 课题的研究内容

本课题是关于 6-SPS 复合式舰载稳定平台控制系统设计，不同于传统的两轴或 三轴稳定平台，6-SPS 稳定平台能够更好的满足舰载设备工作要求。

稳定平台的作用机理就是通过惯性测量元件测出下平台在惯性空间中的姿态， 然后控制六个液压缸的动作产生抵消下平台扰动，最终使上平台达到一定的稳定精 度。首先介绍 6-SPS 稳定平台的工作原理和主体结构并对其控制系统进行总体设计；