[發明專利]CCD激光經緯儀動態雷達標校方法

無效

• 申請號: 200710055715.7
• 申請日: 2007-06-05
• 公開（公告）號: CN101101332A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 佟首峰;趙馨;劉云清;劉鵬;方明
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/02
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司
• 代理人: 馬守忠

1、CCD激光經緯儀動態雷達標校方法，其特征在于，步驟和條件如下：

1)如圖1所示：本發明提供的CCD激光經緯儀動態雷達標校方法的系統由：系統支撐單元26、主控計算機6、數傳單元30、激光測距機1、經緯儀2、CCD相機3和熱控單元5構成；

所述的系統支撐單元27由GPS授時單元4、供電電池7、配電屏24、交流適配器25和熱控單元32構成；GPS授時單元4、供電電池7、交流適配器25和熱控單元32分別與配電屏24聯接；系統支撐單元27還通過配電屏24與CCD相機3聯接，通過GPS授時單元4和與主控計算機6聯接，通過熱控單元32與熱控單元5與聯接；CCD相機3通過RS232口27與主控計算機6聯接；熱控單元5還分別與CCD相機3、主控計算機6聯接；

所述的數傳單元30與激光測距機1和經緯儀2相連，數傳單元30通過RS232口28與主控計算機6聯接；

所述熱控單元5與熱控單元26結構上沒有區別，只在體積上有區別。熱控單元5體積大于熱控單元26。RS232口29和RS232口28結構和形式完全一樣。

所述的主控計算機6界面基本組成為：(a)菜單項；(b)工具項；(c)CCD圖像顯示區；(d)工作區；(e)狀態欄；主控計算機6中存儲有管理和運行本發明的方法的軟件程序，該軟件程序流程如圖4所示：

2)實現WGS-84坐標的UTM投影變換

在載艦13停泊的碼頭岸邊，駐有許多碼頭基準坐標點，且它們的WGS-84坐標為已知的，在本系統中用到兩個碼頭基準坐標點：分別為碼頭基準坐標點9和碼頭基準坐標點10，在開始測量前需要對WGS-84坐標進行坐標投影轉換為UTM坐標，通過主控計算機6，將碼頭基準坐標點9和碼頭基準坐標點10的WGS-84坐標輸入主控計算機6中，完成碼頭基準坐標點9和碼頭基準基準點10的WGS-84坐標轉換為UTM坐標，經過此過程可以實現整個測量系統基準面統一問題；

3)求測量坐標系原點和確定真北方向

將標校儀器單元8的儀器架設到已知碼頭基準坐標點9和碼頭基準坐標點10的大致中心位置，標校儀器單元8由激光測距機1、經緯儀2和CCD相機3構成，由于在標校儀器單元8中激光測距機1、經緯儀2、CCD相機3是依次固連在一起的，所以使用經緯儀2可將三個儀器調成水平；

使用標校儀器單元8中的經緯儀2分別觀測碼頭基準坐標點9和碼頭基準坐標點10，可以得到兩個俯仰角值和一個水平角值，使用標校儀器單元8中的激光測距機1測量碼頭基準坐標點9和碼頭基準坐標點10，可以得到標校儀器8到碼頭基準坐標點9和碼頭基準坐標點10的兩個距離值，將上述測量值輸入到主控計算機6后，應用兩點間距離公式可計算出標校儀器單元8中心所在點的UTM坐標值，同時根據一個碼頭基準坐標點9的UTM坐標值和標校儀器單元8中心所在點的UTM坐標值，應用平面兩點間關系公式，可以求出碼頭基準點9和標校儀器單元8中心兩點連線與真北方向的夾角，從而確定真北方向；

4)建立測量坐標系

以標校儀器單元8中心所在點為圓心，水平面為xoy平面，真北方向為x軸方向，通過主控計算機6的程序的控制使經緯儀2視軸指向真北方向；

5)在測量坐標系下求得雷達天線12饋源點坐標值

使用激光測距機1、經緯儀2、和CCD相機3觀測雷達天線12，根據經緯儀2得到的方位角值和俯仰角值、激光測距機1得到的距離值、CCD相機得到的實時脫靶量值，輸入主控計算機6中，應用兩點間位置和距離關系公式可以求出雷達天線12饋源點在測量坐標系下的實時動態坐標值。

6)求雷達天線11饋源點的WGS-84坐標

在主控計算機6程序中，將測量坐標系下求得的雷達天線12饋源點坐標值，以標校儀器8單元的中心進行坐標平移，得到雷達天線12饋源點的實時UTM坐標，把此UTM坐標經過反投影變換轉換為WGS-84坐標；

7)求標校真值，并做統計處理

雷達天線12對固定靶標11進行跟蹤測量，輸出和時間有嚴格對應關系的一組距離、俯仰角、方位角值，固定靶標11的WGS-84坐標為已知值，雷達天線12饋源點坐標以在步驟6)中求出，通過步驟18、步驟19，將固定靶標11的WGS-84坐標輸入主控計算機6中，已知雷達天線12饋源點和固定靶標點11兩點的WGS-84坐標，根據三維空間兩點間的距離和位置關系，可以求出一組和GPS時間有嚴格對應關系的固定靶標11相對于雷達天線12饋源點的距離、俯仰角、方位角值，并將這組值作為標校真值，在雷達輸出時間和GPS時間嚴格統一下，將雷達天線12對固定靶標11輸出的距離、俯仰角、方位角值，與上述應用三維平面位置和距離關系公式解算出的距離、俯仰角、方位角做差，對差值進行算數平均值和求標準偏差統計處理，并稱為算出值；

8)將算數平均值和標準偏差值的算出值與雷達出廠時標稱的算數平均值和標準偏差的出廠值相比較；如果出廠值小于算出值，則標校結束；如果出廠值大于算出值，則對雷達進行調整，直到標校合格為止，從而完成CCD激光經緯儀動態雷達標校方法。