[發明專利]一種提高機載光電系統目標定位精度的校靶方法

有效

• 申請號: 201710700247.8
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107589431B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 常新宇;嚴乾真;馮濤;呂勃龍;成剛;寧飛;梁冰;趙志草;鄭鳳翥;張文博
• 申請（專利權）人: 西安應用光學研究所
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23;G01C25/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明公開一種提高機載光電系統目標定位精度的校靶方法。機載光電系統目標定位方法是指安裝在載機上的光電設備，根據自身的測量數值及載機的姿態角度、地理坐標、海拔高度，計算出它觀測到的空中/地面點目標在大地坐標系下的坐標的一種算法。而由于慣導坐標系與光電轉塔光軸所在所標系之間存在誤差，從而導致定位精度不能達到指標要求，本專利提供了一種能明顯提高定位精度的校靶方法，可以有效的提高目標定位精度。本專利可以利用現有設備，標定光軸坐標，并計算出光軸坐標系與慣導坐標系之間的歐拉角，將此歐拉角轉換矩陣代入目標定位算法后，在斜距5公里的情況下定位精度約在10m至20m之間。本專利可以利用現有設備，可以適用于不同型號的光電系統，通用性強。

技術領域

本發明屬于機載光電技術領域，是一種提高機載光電系統目標定位精度的方法。

背景技術

自主定位技術是指將POS系統(由GPS接收機和慣導系統組成)安裝于機載光電偵察設備頂部，由機載光電偵察設備獨立實現目標定位功能。通過這一技術，光電偵察設備可掛載任意平臺上進行自主定位，通用性良好，省去了地勤人員對飛機進行姿態數據通訊、時鐘同步對接、安裝標校等工作，縮短了聯調周期，消除了減震器誤差，還可以節約成本并減輕飛機平臺載荷重量。

POS系統安裝在光電偵察設備上后需要進行校靶，傳統的校靶方法存在以下問題：

1.場地要求，需要相對平整的校靶場地，每架載機都需要專用校靶儀器，飛機需要架水平；

2.步驟繁雜，需要安裝靶鏡、安裝目標靶、將飛機架水平、觀測等步驟，大約需要5-10個小時；

3.成本較高，儀器設計、生產費用，花費較高。地勤人員需要專業培訓，操作較為復雜。

另外傳統的校靶方法都沒有同時標定慣導坐標系和光軸坐標系，因而會造成較大的校靶誤差，導致校靶精度不高。

發明內容

要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：當前所采用的校靶方法對準方式繁雜、對準時間長，對準精度差，不能滿足實際使用過程中目標定位的精度要求。

為解決上述技術問題，本發明提出一種提高機載光電系統目標定位精度的校靶方法，該方法原理是通過天頂儀，標校出光電系統光軸所在坐標系，并計算出光電系統光軸坐標系與慣導坐標系之間的歐拉角，組成歐拉矩陣后實現校靶，校靶完成后將得到的歐拉矩陣引入目標定位算法，可大幅提高目標定位精度。

本發明的方法通過將固連好的光電系統以及慣導架設于天頂儀中間，利用天頂儀的水平光管組的水平特性，標校光電系統光軸的俯仰角以及橫滾角，讀出慣導當前輸出的橫滾角與俯仰角，然后利用已知的平行光管對真北向的夾角和慣導輸出的航向角，相減后計算出兩個坐標系之間的航向偏差歐拉角。

本發明的技術方案為：

所述一種提高機載光電系統目標定位精度的校靶方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：將光電系統與慣導固連，放置于天頂儀中心位置的三腳轉臺上；

步驟2：給光電系統和與其固連的慣導上電，待慣導初始對準完成后，調整三腳轉臺，操作光電系統轉塔，使光電系統瞄準線對準天頂儀的中心平行光管的十字中心；

步驟3：操作光電系統轉塔方位旋轉90°，俯仰角度不變，使光電系統瞄準線指向天頂儀垂直方向的平行光管的十字中心；如果光電系統瞄準線未能對準天頂儀垂直方向的平行光管的十字中心，則返回步驟2，重新調整三腳轉臺，操作光電系統轉塔，使光電系統瞄準線對準天頂儀的中心平行光管的十字中心；