张天， 靳舒馨， 王强， 段晓波， 刘铁成， 牛海涛， 侯曾， 杨毅， 刘彤

(1.中国兵器工业计算机应用技术研究所， 北京 100089； 2.北京卫星导航中心， 北京 100094； 3.北京理工大学 自动化学院， 北京 100081)

0 引言

随着现代军事装备的智能化升级，武器装备对感知认知与智能控制提出了更高需求[1-2]。随动装备作为一种典型的智能化装备，通过多种技术手段把受控对象与操控人员的肢体动作直接结合，实现自然的人机交互方式，提升作战效率[3]。在随动控制装备中，人员头部运动由惯性传感器、光电系统采集，经融合解算得到人员头部相对载具舱体的位置姿态变化量，生成控制信息[4]。该控制信息经载具控制总线传递给武器站、观察镜、雷达等执行设备，控制其跟随载具乘员头部实时准确运动[5]。随动控制系统的低延迟与高精度需求使得随动装备对信息采集到控制执行的实时性、准确性与稳定性有极强依赖[6]。

在大部分机电系统的设计中，因机电常数相对固定，精度指标与实时性指标通常难以兼顾，在机电系统对精度需求较高时，采取延长响应时间换取控制精度的方案；在实时性需求更高时，采用牺牲精度以缩短响应时间的方案[7-8]。不同的控制策略需要针对应用场景进行综合考虑。在随动控制系统中，随动精度与随动时延均为关键性指标，二者共同决定了随动控制装备的人机交互体验，需要机电系统即能满足实时性需求，又能满足精度指标。因此兼顾实时性与准确性的系统方案也成为了随动系统的设计难点。……