Resumen

Este artículo trata de un sistema de control de tiro que se ha desarrollado para un prototipo de cañón antiaéreo integrando un procesador de vídeo con un sistema de señalización montado en el casco. El sistema consta de una cámara y una unidad de medición inercial, que informa continuamente de la posición de la cabeza del artillero al microcontrolador. El sistema se despliega en un hardware prototipo y se prueba mediante experimentación, variando el alcance del objetivo y los parámetros del controlador. Los resultados de la evaluación muestran una respuesta global del sistema de 1,75 s, y aproximadamente un 82% de precisión en la detección. Además, los motores paso a paso desplegados han proporcionado un 95% de precisión en el seguimiento de la forma de onda de entrada, mientras que el tiempo de asentamiento es de 0,052 s para una desviación de corrección de 100°.

1 Introducción

El sistema de control de tiro es un mecanismo que permite disparar contra un objetivo enemigo creando un ángulo de desviación adecuado entre la dirección de tiro de la boca del cañón y la línea de visión de un objetivo que puede estar en movimiento o inmóvil. Este ángulo de desviación se denomina ángulo de predicción. Los tres pasos necesarios para formular la decisión del ángulo de predicción son (1) recopilar las entradas relevantes sobre el objetivo, (2) calcular los componentes de orientación del cañón requeridos (ángulos acimutal y de elevación), y (3) implementar los dos elementos anteriores en el sistema de control para orientar el cañón con precisión hacia el objetivo. En algunos casos, se considera al cañonero humano como parte del sistema de control de tiro [1].

El uso de imágenes infrarrojas y vídeo como elemento de orientación en el control de tiro está amueblado en las armas contemporáneas. La señal de vídeo contiene la información del objetivo seleccionado (en movimiento o inmóvil) y su escena de fondo. Los ordenadores de tiro utilizan algoritmos de procesamiento de vídeo para diferenciar un objetivo de su fondo, lo que ayuda a descubrir la posición actual del objetivo. La señal de posición del blanco se utiliza como comando de accionamiento para que los motores de los actuadores posicionen la punta del cañón del arma hacia la ubicación del blanco [1].

Un sistema integrado de seguimiento montado en el casco, también conocido como sistema de seguimiento del casco, es una tecnología utilizada principalmente en las cabinas de los aviones de combate contemporáneos, que sigue con precisión y proporciona información sobre la orientación y los movimientos de la cabeza del piloto al ordenador de vuelo (en el caso de los aviones de combate). El proceso de cueing llevado a cabo con la ayuda de sensores que se montan en el casco integrado del piloto, generalmente, tiene una buena precisión y un efecto insignificante en el casco con respecto al tamaño y la carga [2].

Existen diversas técnicas de seguimiento del casco (cueing), como los rastreadores acústicos, ópticos, electromecánicos e inerciales [2].

• Materias:Rendimiento del hardware Motores (Mecánica) Desarrollo de prototipos
• Subjects:Hardware performance Engines Prototype development
• Palabras claves:cañón antiaéreo, control de tiro, señalización del casco, procesamiento de imágenes, PID
• Keywords:anti-aircraft gun, firing control, helmet cueing, image processing, PID