[發明專利]一種無人機武器平臺穩定瞄準控制方法

在審

• 申請號: 201910809021.0
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN110615104A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 鄧宏彬;黃春光;周惠民;熊鎬;劉培君;潘振華
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京宏大和創防務技術研究院有限公司;武漢宏海興民科技有限公司
• 主分類號: B64D7/00
• 分類號: B64D7/00;F41G1/46
• 代理公司: 31253 上海精晟知識產權代理有限公司
• 代理人: 安曼

1.一種無人機武器平臺穩定瞄準控制方法，其特征在于，包括如下步驟；

步驟1：啟動無人機，控制無人機抵達目標區域，然后控制無人機在目標區域進行巡飛；

步驟2：啟動隨動瞄準系統，隨動瞄準系統由發射倉、光電系統和隨動機構組成，然后進行穩瞄控制，具體的實施步驟如下：

A、首先光電系統獲得目標圖像，然后將將目標位置信息與運動信息傳遞給隨動穩瞄系統，隨動系統解算目標與無人機的相對位置向量

B、機體根據自己的運動軌跡確定當前位置與圖像點機體位置的位置向量同時，地面遙控操作站可以確定目標位置的圖像采集時無人機的位置；

C、根據目標運動情況以及從圖像采集到接收到地面信號的延時時間間隔Δt，并進行延時信息解算，武器平臺可以確定目標運動向量其中，目標位置用A表示，瞄準中心用C表示，無人機位置用O表示，M表示轉臺，下標0表示圖像點位置，下標1表示當前位置，下標2表示預測位置；

步驟3：武器站進行上電自檢，并搜索目標區域讀取射表，同時，地面遙控操作站對目標進行識別，并發現目標解算目標位置

步驟4：彈道解算，無人機到達目標區域后，彈道解算模塊開始工作，先從存儲模塊讀取射表，為后續彈道解算進行準備，具體的實施步驟如下：

a、光電系統發現目標之后，彈道計算模塊根據從地面遙控操作站獲取的目標位置和運動信息，計算延時后的無人機與目標相對位置；

b、利用計算結果為坐標查詢射表，獲取彈道時間和相應的發射條件，將發射條件發送給伺服機構；

c、伺服機構中相應的伺服電機啟動，調整發射角度，根據彈道時間修正彈目位置，經過n次迭代之后，獲得準確彈目相對位置，以及初步發射諸元，實現彈道鎖定，并通過發射倉發射武器；

步驟5：在發射倉發射武器后，地面遙控操作站通過光電系統獲取的偵查圖像解算目標運動位置，并判斷是否擊中目標。

2.根據權利要求1所述的一種無人機武器平臺穩定瞄準控制方法，其特征在于，在步驟2中，穩瞄控制中，瞄準中心與目標的位置向量地面遙控操作站根據圖像、焦距和彈目距離計算出來。

3.根據權利要求2所述的一種無人機武器平臺穩定瞄準控制方法，其特征在于，圖像點無人機與目標的位置向量是根據是無人機姿態、彈目距離和計算出來，其中，無人機姿態包括無人機的俯仰角度和偏航角度。

4.根據權利要求3所述的一種無人機武器平臺穩定瞄準控制方法，其特征在于，圖像點無人機與當前無人機的位置向量根據無人機GPS定位獲得。

5.根據權利要求4所述的一種無人機武器平臺穩定瞄準控制方法，其特征在于，當前無人機與目標的位置向量由公式計算出來，其中，圖像點目標與當前目標位置向量根據目標運動與圖像點到當前的延時信息計算。

6.根據權利要求5所述的一種無人機武器平臺穩定瞄準控制方法，其特征在于，在目標鎖定階段，圖像采集到接收到地面信號的時間間隔Δt包含圖像獲取、信號傳輸、圖像處理、地面對目標判斷和隨動系統響應的時間；在目標跟蹤階段，Δt不包含地面判斷的時間。

7.根據權利要求6所述的一種無人機武器平臺穩定瞄準控制方法，其特征在于，根據當前轉臺的俯仰角和偏航角構造轉臺方向向量俯仰角和偏航角由轉臺慣性測量元件測量獲得；根據和計算傳給伺服機構的轉動角度信息θ_f、θ_p。

8.根據權利要求7所述的一種無人機武器平臺穩定瞄準控制方法，其特征在于，延時信息解算是根據武器站轉速ω以及角度信息θ_f和θ_p，計算系統響應延時，計算θ_f和θ_p的修正量Δθ_f和Δθ_p，再根據Δθ_f和Δθ_p計算新的延時，循環次數根據Δθ_f和Δθ_p確定，當計算出的Δθ_f和Δθ_p小于一定數值時，計算終止。

9.根據權利要求1所述的一種無人機武器平臺穩定瞄準控制方法，其特征在于，在步驟4中，系統獲得初步發射諸元之后，將機體運動情況與橫風情況帶入彈道解算模塊進行彈道解算，獲得落點信息，若與目標相遇則將計算結束，將計算結果發送給伺服機構，否則根據落點與射表修正發射條件再次解算彈道。