空中陀螺稳定平台优化为：空中陀螺稳定系统

空中陀螺稳定平台是一种无动力飞行器， 平台用系缆与地面绞盘连接，体内充氦气， 依靠浮力悬停在空中。 低空空中平台是一种应用广泛的空中陀螺稳定平台， 目前用于搭载摄像机。

1.系统组成

空中陀螺稳定平台系统由球体、 副气室(选用， 含自动进排气控制装置)、 系缆、 地面绞盘、 锚泊设施测控电路、 陀螺稳定平台、 自动保护系统、通信系统、 电源等组成， 如图4 -31 ～图4 -34 所示。

图4-31　球体

图4-32　总体结构示意

图4-33　锚泊设施

图4-34　陀螺稳定平台和无线控制器

2.功能及特点

由于受到摄像机视距的限制， 近几次局部战争表明， 空中侦察已经成为军事侦察的重要手段。 由于空中平台载摄像机在侦察方面所具有的优越性， 包括中国在内的世界各军事强国纷纷投入大量人力、 物力开展此领域的技术研究。

1) 主要功能(www.xing528.com)

(1) 提供摄像机发现目标的视距， 以目标为例进行视距对比分析。 设摄像机的架设高度为h1， 目标的巡航飞行高度为h2， 则视线距离d (km) 就会有得到相应的放大。

(2) 进行超地平线探测。 空中平台载摄像机与地面摄像机不同， 能够进行超地平线探测， 消除海基摄像机一般存在的探测和制导盲区， 能超越山峰的限制， 探测山谷内的目标， 搜索来袭目标的可能空域， 发现来袭的目标。

(3) 作为反隐身平台。 目标大量采用隐身技术和低可探测性复合材料，并且可随地形起伏， 在预警摄像机盲区超低空飞行， 使摄像机反射面积减小，等发现目标时， 已来不及截击。 因此， 对超低空目标探测的理想办法， 是把探测摄像机升高， 解决地面杂波、 建筑物和其他复杂地貌特征反射的干扰。

(4) 在对流层采用空中平台作为摄像机升空平台， 具有独特的优势， 主要表现在： 无须飞行动力， 能够提供更大的载荷； 稳定性能好； 抗干扰能力强； 摄像机波反射截面小， 生存能力强； 抗风能力强； 升降操作简单； 滞空时间长。

2) 主要特点

空中陀螺稳定平台、 系留气球的主要技术指标有： 升空高度、 载重量、抗风能力、 稳定性和安全性。 其指标参数之间的关系如下：

(1) 要使升空高度相对较高， 囊体就必须有副气囊及自动进排气系统，否则高低空气压差将胀爆空中平台或气球。

(2) 要使升空高度较高， 系留绳的质量就会大幅增加， 从而要求囊体体积大， 而体积大则风阻力大、 囊体质量增加， 风阻力大和囊体质量大又反过来要求系留缆绳和囊体材料牢固， 其结果又使整个系统的质量增加。 如此循环。

(3) 系留气球或空中平台的抗风能力主要取决于囊体形状的风阻系数、囊体形状的饱满性、 缆绳(包括囊体) 抗拉保险系数， 对于空中平台或气球而言， 在不考虑囊体变形的前提下， 风阻系数是一定的； 但是， 如果没有自动保持囊内压力稳定的控制装置， 囊体在外界风的作用下就很容易变形， 一旦形成凹面， 风阻力就会呈十倍甚至数十倍加大， 系统极易被毁坏， 因此，压力稳定控制装置十分重要。 然而， 就保险系数而言， 值越大则抗风能力越强， 但系数大则系统质量也必然随之加大， 质量大反过来影响该保险系数。因此， 这同样是相互制约、 相互影响的复杂关系。

(4) 系留气球毫无稳定功能， 在空中会随风摇摆晃动或转动， 但优点是结构受力均衡， 易于均匀受力； 而系留空中平台空中姿态的稳定性则主要取决于艇体形状、 尾翼功能和受力结构， 但缺点是受力结构必须合理布局， 否则易损坏艇囊。

以上指标相互制约、 相互影响， 不同的指标组合产生不同的稳定性、 可靠性， 其组合的集成指标尤为重要， 反映了系统的集成技术高低。

空中平台系统的设计技术新、 涉及面广， 只有充分考虑上述各种因素以后， 设计的系统才能够满足武器系统需求。

3.工作原理与工作过程

该平台搭载任务设备升空至预定高度， 稳定控制系统有效控制平稳姿态，方位控制系统控制试验物方位， 操作人员通过有线方式、 通过地面操作控制器控制地面绞盘以控制平台升空高度， 通过控制方位云台以控制试验物体的地理方向和俯仰角度， 并加电试通信与控制。 当陀螺稳定平台到达任务设备的上空区域后， 进行图像采集和控制； 在任务完成后， 通过缆绳机收回到地面， 并通过拉链口放出气体； 最后， 整理艇体， 装箱。