[發明專利]基于陀螺測速的機載光電觀瞄系統用地面目標無源測速方法

在審

• 申請號: 201610046037.7
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105547295A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 閆明;王惠林;陸紅強;白陶艷;賀劍;呂勃龍;周云;孫強;吳輝;梁冰;邊赟;雷亮;霍麗燁;嚴乾真;苗雙全
• 申請（專利權）人: 西安應用光學研究所
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

1.一種基于陀螺測速的機載光電觀瞄系統用對地面目標的無源測速方法，其特征在

于：包括以下步驟：

步驟1：機載光電觀瞄系統在跟蹤目標過程中，實時采集測量數據α_F,β_F,γ_F,h_u，θ_AZ,θ_EL, ω_AZ,ω_EL；其中α_F、β_F、γ_F依次為載機慣性導航系統測量的載機當前航向角、俯仰角和橫滾 角，h_u為慣性導航系統測量的載機點的海拔高度，θ_AZ、θ_EL依次為機載光電觀瞄系統測量的當 前瞄線方位角、俯仰角，ω_AZ、ω_EL依次為機載光電觀瞄系統在對目標穩定跟蹤時的轉塔方 位角速度、俯仰角速度；

步驟2：根據步驟1的測量數據建立載機點‘東北天’坐標系O-XYZ與機載光電觀瞄系統 坐標系O-X_eY_eZ_e的坐標變換公式：

xyz=A1*A2*xeyeze=A*xeyeze=a11a12a13a21a22a23a31a32a33*xeyeze]]>

其中，(x,y,z)是目標在載機點‘東北天’坐標系下的坐標，(xe,ye,ze)是目標在機載光 電觀瞄系統坐標系下的坐標；矩陣A₁為載機點‘東北天’坐標系O-XYZ到機體坐標系O-X_uY_uZ_u的轉換矩陣，矩陣A₂為機體坐標系O-X_uY_uZ_u到機載光電觀瞄系統坐標系O-X_eY_eZ_e的轉換矩 陣：

A1=cos(αF)sin(αF)0-sin(αF)cos(αF)0001*1000cos(βF)-sin(βF)0sin(βF)cos(βF)*cos(γF)0sin(γF)010-sin(γF)0cos(γF)]]>

A2=cos(θAZ)sin(θAZ)0-sin(θAZ)cos(θAZ)0001*1000cos(θEL)-sin(θEL)0sin(θEL)cos(θEL);]]>

步驟3：用步驟2得到的坐標變換公式對時間求導，得到目標在機載光電觀瞄系統坐標 系中速度矢量與在載機點‘東北天’坐標系中速度矢量的關系：

dxdt=a11*dxedt+a12*dyedt+a13*dzedtdydt=a21*dxedt+a22*dyedt+a23*dzedtdzdt=a31*dxedt+a32*dyedt+a33*dzedt]]>

其中(dx/dt，dy/dt，dz/dt)是目標在載機點‘東北天’坐標系下的速度矢量，(dxe/dt， dye/dt，dze/dt)是目標在機載光電觀瞄系統坐標系下的速度矢量；

步驟4：根據以下運動關系

dxdt=VTX-VUX,dydt=VTY-VUY,dzdt=-VUZ,dxedt=ωAZ*L,dzedt=ωEL*L,L=(hu-hg)/(-a32)]]>解算步驟3的公式，得到

VTX=VUX+a11*ωAZ*L+a13*ωEL*L-(a12/a32)*(VUZ+a31*ωAZ*L+a33*ωEL*L)VTY=VUY+a21*ωAZ*L+a23*ωEL*L-(a22/a32)*(VUZ+a31*ωAZ*L+a33*ωEL*L)]]>

其中(V_UX，V_UY，V_UZ)為載機在大地坐標系下的速度矢量，(V_TX，V_TY，0)為目標在大地坐標系 下的速度矢量，h_g是載機所在地的地面海拔高度，L是載機到目標的斜距。