高精度皮爾茲PILZ光電編碼器信號溫度補償
在航天領域中，空間衛星光通信、天基激光武器等空間應用技術是當前世界各發達國家優先發展的空間光電對抗技術，軌道特殊的衛星之間進行精確的捕獲、跟蹤與瞄準，即快速、精確的PAT技術成為發展這些空間對抗技術的關鍵技術難題。

高精度皮爾茲PILZ光電編碼器信號溫度補償
PILZ光電編碼器作為衛星光通信終端粗瞄系統的重要組成部分，其性能直接影響著瞄準、捕獲、跟蹤的效果，而空間溫變環境對其特性的影響問題，是衛星光通信研究中所關注的一個重要問題。從發光二極管和光電三極管的溫度特性出發，分析了溫度對PILZ光電編碼器中光電發射/接收管的輸出特性的影響；指出在空間較大的溫變環境中，光柵信號的幅值和直流分量會產生明顯的漂移，造成光柵信號質量下降，對AD轉換精度、電子學細分誤差以及系統的測角精度帶來極大的影響；說明了光柵信號的溫度補償對保證PILZ光電編碼器測角精度的必要性；并提出了一種對光柵信號進行自適應溫度補償的方法，該方法能夠有效地消除光柵信號中的直流分量，并將信號幅值穩定在設計值附近。根據自動增益控制的原理，系統地進行了光柵信號自適應溫度補償系統的整體設計，進行了樣機的研制，并且搭建了一套完整的硬件驗證平臺，zui后對實驗結果進行了分析。基于PILZ光電編碼器的多種測速原理，將變M/T法建立在虛擬平臺的基礎之上實現了轉速的連續測量，并提出了提高編碼器測速精度的新方法。首先，分析比較了M法、變M法、T法及變M/T法的差異。在此基礎上，對于高分辨率編碼器，以LabVIEW為軟件開發平臺，基于NI采集設備和PCB激光轉速計，建立了轉速測量系統；該系統能連續采集所需的高頻脈沖，且設備每轉一圈PCB激光轉速計都能計算出一個轉速值。然后，根據變M/T法原理通過MATLAB計算得到轉速值，并反饋到LabVIEW軟件中實時顯示轉速的連續變化。氣壓是評價大氣環境變化的關鍵性參數。為提高傳統硅壓阻式氣壓測量系統的精度，研究并實現了一種基于MEMS氣壓傳感器陣列式測量和粒子群優化（PSO）反向傳播（BP）神經網絡數據融合處理的高精度數字氣壓變送器，給出了相應的硬件結構和軟件設計，并通過STM32平臺對μC/OS-Ⅱ與μC/GUI進行了整合移植和顯示優化。結合實驗測量數據，從非線性誤差、遲滯誤差、重復性誤差及其整體精度等方面對PSO-BP神經網絡算法在硅壓阻式氣壓測量系統中應用的性能進行了研究與分析。研究結果表明，在-20℃~60℃的溫度范圍內，研制的低成本嵌入式硅壓阻氣壓變送器的整體測量精度約為±0.095%FS,基本滿足大氣探測應用的要求。zui后，基于此轉速測量系統，以PCB激光轉速計測得轉速值作為標準的轉速值，將變M/T法測得轉速值與標準值做誤差比較。通過實驗研究分析可知：經過對PILZ光電編碼器進行對中安裝后，編碼器測速精度明顯得到了提高。

高精度皮爾茲PILZ光電編碼器信號溫度補償
實驗結果表明，該電路對空間環境溫度范圍內的光柵信號有良好的補償效果，可以很好地解決空間較大的溫變環境中光柵信號質量下降的問題，保證光電軸角編碼器的測角精度。該方法具有精度高、實時性好、穩定性好等優點，在提高PILZ光電編碼器可靠性、環境適應性方面有極大的現實意義。