航空相机作为获取地面信息的重要手段之一,近年来已广泛应用于军事领域和民用领域。航空相机在空中拍摄时,其摄影效果除了会受到自身摆动的干扰外还会受到其所搭载飞行器的运动以及振动的干扰。像移是航空相机在空中拍摄时所不可避免的。为了消除像移,本文采用光学像移补偿的方法。通过控制快速反射镜镜面的偏转以改变入射光线的方向,进而使得航空相机在曝光时间内其成像的焦平面一直对地面同一个目标。本文主要从以下几个方面进行研究:1、本文首先对航空相机、快速反射镜及其控制方法的国内外现状进行调研。通过对快速反射镜的组成及其工作原理的简述,确定快速反射镜各主要部件的选型并建立快速反射镜的数学模型。2、根据系统的性能指标设计快速反射镜控制系统。由于快速反射镜在正扫时属于速度跟随系统,回扫时属于位置跟随系统,因此本文快速反射镜控制系统采用了经典的双闭环控制。3、针对经典控制算法不能适应快速反射镜参数时变和模型不确定等问题,本文对快速反射镜控制技术展开研究。简述了PID控制以及模糊自适应PID控制的基本原理。由于模糊自适应PID控制器不依赖于精确的数学模型,同时具有较好的抗干扰性,因此采用本文采用模糊PID控制器对系统位置环的PID参数进行整定。4、快速反射镜控制系统的控制精度不仅取决于控制器的参数,其软硬件系统的性能也对其有直接影响。因此,本文根据快速反射镜组成的元件参数和性能指标,设计了快速反射镜控制系统的硬件PCB板并编写软件程序进行调试。5、为了验证快速反射镜控制系统性能,本文首先通过Matlab软件仿真验证,然后搭建硬件实验平台进行实验。实验结果表明模糊自适应PID算法能够提高快速反射镜控制系统的动态响应性能。