桑青华 朱伟林

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.08.012

摘  要：文章分析了边灯式FOD探测设备伺服控制系统的特点，从转台框架设计、伺服控制器硬件设计和伺服控制器软件设计三个方面介绍了伺服控制系统的设计与实现。结构上采用步进电机经行星减速机构及齿轮副减速的形式，伺服控制器硬件采用TMS320F28335作为主处理芯片，软件采用模块化方法进行设计和实现。该伺服控制系统已完成实现，并已通过了高低温及振动冲击环境试验，能够满足工作方式、精度、环境适应性和远程更新等需求。

关键词：FOD;转台结构设计;伺服控制器;伺服控制软件

中图分类号：TP273+.5;TP29       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）08-0042-04

Design of a Servo Control System of Side Lamp FOD Detection Equipment

SANG Qinghua，ZHU Weilin

（The 38th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation，Hefei  230088，China）

Abstract：This paper analyzes the characteristics of servo control system of side lamp FOD detection equipment，and introduces the design and implementation of servo control system from three aspects：turntable frame design，servo controller hardware design and servo controller software design. In the structure，the stepping motor is decelerated by planetary reduction mechanism and gear pair，the hardware of servo controller adopts TMS320F28335 as the main processing chip，and the software is designed and implemented by modular method. The servo control system has been realized and has passed the environmental tests of high and low temperature and vibration shock，which can meet the requirements of working mode，accuracy，environmental adaptability and remote update.

Keywords：FOD;turntable structure design;servo controller;servo control software

0  引  言

机场跑道异物（Foreign Object Debris，FOD）的快速定位和检测已成为飞机飞行安全的重要保障^[1]，雷达和图像处理技术的发展使自动检测跑道异物成为可能，然而，若使雷达或相机在FOD探测中真正发挥作用，必须依赖高性能的控制平台作为载体^[2]，伺服转台可作为其运动载体。雷达与摄像设备以固定或移动方式监测整条跑道^[1]，固定方式主要有边灯式和塔式，本文研究的是边灯式FOD探测设备的伺服控制系统。

作为雷达和相机的运動载体（并为跑道异物定位提供数据^[3]），此伺服控制系统应具有较高的位置控制精度和较好的运动平稳度。边灯式安装方式是将设备安装在跑道边缘，工作环境受日照强度、近地面二次辐射、环境温度^[4]以及飞机尾流强风等影响，对转台的环境适应性提出了较高的要求。因机场流量大，为后期设备调试和维护升级少占用跑道时间，转台设备软件应具有远程升级功能。……