[發(fā)明專利]一種無人機(jī)武器平臺(tái)穩(wěn)定瞄準(zhǔn)控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910809021.0
• 申請(qǐng)日: 2019-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN110615104A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧宏彬;黃春光;周惠民;熊鎬;劉培君;潘振華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué);北京宏大和創(chuàng)防務(wù)技術(shù)研究院有限公司;武漢宏海興民科技有限公司
• 主分類號(hào): B64D7/00
• 分類號(hào): B64D7/00;F41G1/46
• 代理公司: 31253 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 安曼

本發(fā)明涉及無人武器平臺(tái)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種無人機(jī)武器平臺(tái)穩(wěn)定瞄準(zhǔn)控制方法,首先，啟動(dòng)無人機(jī)，控制無人機(jī)抵達(dá)目標(biāo)區(qū)域，然后控制無人機(jī)在目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行巡飛；然后啟動(dòng)隨動(dòng)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，再進(jìn)行武器站上電自檢，并搜索目標(biāo)區(qū)域讀取射表，同時(shí)，地面遙控操作站對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，并發(fā)現(xiàn)目標(biāo)解算目標(biāo)位置；再進(jìn)行彈道解算，最后在發(fā)射倉發(fā)射武器后，地面遙控操作站通過光電系統(tǒng)獲取的偵查圖像解算目標(biāo)運(yùn)動(dòng)位置，并判斷是否擊中目標(biāo)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了武器平臺(tái)對(duì)目標(biāo)的穩(wěn)定瞄準(zhǔn)和快速彈道鎖定，保證光電系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的瞄準(zhǔn)和根據(jù)瞄準(zhǔn)信息解算彈道，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的精確打擊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人武器平臺(tái)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機(jī)武器平臺(tái)穩(wěn)定瞄準(zhǔn)控制方法。

背景技術(shù)

無人機(jī)載武器平臺(tái)主要包括光電系統(tǒng)、發(fā)射倉及相關(guān)電氣系統(tǒng)，武器平臺(tái)掛載在無人機(jī)上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的搜索、跟蹤、鎖定和打擊；機(jī)載武器平臺(tái)的穩(wěn)定瞄準(zhǔn)較為困難，這是因?yàn)槲淦髌脚_(tái)受到無人機(jī)運(yùn)動(dòng)、機(jī)體震動(dòng)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)等外在因素的影響，使其既有大幅度的機(jī)體與目標(biāo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也有高頻率的自身姿態(tài)變化，因而實(shí)現(xiàn)機(jī)載武器平臺(tái)的穩(wěn)定瞄準(zhǔn)并保證一定精度較為困難；無人機(jī)載武器平臺(tái)的彈道解算較為困難，這是因?yàn)闊o人機(jī)載荷能力較小，只能攜帶重量較輕、打擊距離較小的火箭彈，無人機(jī)與目標(biāo)的距離較小，從目標(biāo)出現(xiàn)到目標(biāo)脫離打擊范圍的時(shí)間較短，武器平臺(tái)需要在極短時(shí)間內(nèi)完成計(jì)算量較大的彈道解算，因而要實(shí)現(xiàn)彈道快速解算較為困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在目標(biāo)的穩(wěn)定瞄準(zhǔn)和彈道快速解算困難的缺點(diǎn)，而提出的一種無人機(jī)武器平臺(tái)穩(wěn)定瞄準(zhǔn)控制方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

設(shè)計(jì)一種無人機(jī)武器平臺(tái)穩(wěn)定瞄準(zhǔn)控制方法，包括如下步驟；

步驟1：?jiǎn)?dòng)無人機(jī)，控制無人機(jī)抵達(dá)目標(biāo)區(qū)域，然后控制無人機(jī)在目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行巡飛；

步驟2：?jiǎn)?dòng)隨動(dòng)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，隨動(dòng)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)由發(fā)射倉、光電系統(tǒng)和隨動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，然后進(jìn)行穩(wěn)瞄控制，具體的實(shí)施步驟如下：

A、首先光電系統(tǒng)獲得目標(biāo)圖像，然后將將目標(biāo)位置信息與運(yùn)動(dòng)信息傳遞給隨動(dòng)穩(wěn)瞄系統(tǒng)，隨動(dòng)系統(tǒng)解算目標(biāo)與無人機(jī)的相對(duì)位置向量

B、機(jī)體根據(jù)自己的運(yùn)動(dòng)軌跡確定當(dāng)前位置與圖像點(diǎn)機(jī)體位置的位置向量同時(shí)，地面遙控操作站可以確定目標(biāo)位置的圖像采集時(shí)無人機(jī)的位置；

C、根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)情況以及從圖像采集到接收到地面信號(hào)的延時(shí)時(shí)間間隔Δt，并進(jìn)行延時(shí)信息解算，武器平臺(tái)可以確定目標(biāo)運(yùn)動(dòng)向量其中，目標(biāo)位置用A表示，瞄準(zhǔn)中心用C表示，無人機(jī)位置用O表示，M表示轉(zhuǎn)臺(tái)，下標(biāo)0表示圖像點(diǎn)位置，下標(biāo)1表示當(dāng)前位置，下標(biāo)2表示預(yù)測(cè)位置；

步驟3：武器站進(jìn)行上電自檢，并搜索目標(biāo)區(qū)域讀取射表，同時(shí)，地面遙控操作站對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，并發(fā)現(xiàn)目標(biāo)解算目標(biāo)位置

步驟4：彈道解算，無人機(jī)到達(dá)目標(biāo)區(qū)域后，彈道解算模塊開始工作，先從存儲(chǔ)模塊讀取射表，為后續(xù)彈道解算進(jìn)行準(zhǔn)備，具體的實(shí)施步驟如下：

a、光電系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)之后，彈道計(jì)算模塊根據(jù)從地面遙控操作站獲取的目標(biāo)位置和運(yùn)動(dòng)信息，計(jì)算延時(shí)后的無人機(jī)與目標(biāo)相對(duì)位置；

b、利用計(jì)算結(jié)果為坐標(biāo)查詢射表，獲取彈道時(shí)間和相應(yīng)的發(fā)射條件，將發(fā)射條件發(fā)送給伺服機(jī)構(gòu)；

c、伺服機(jī)構(gòu)中相應(yīng)的伺服電機(jī)啟動(dòng)，調(diào)整發(fā)射角度，根據(jù)彈道時(shí)間修正彈目位置，經(jīng)過n次迭代之后，獲得準(zhǔn)確彈目相對(duì)位置，以及初步發(fā)射諸元，實(shí)現(xiàn)彈道鎖定，并通過發(fā)射倉發(fā)射武器；

步驟5：在發(fā)射倉發(fā)射武器后，地面遙控操作站通過光電系統(tǒng)獲取的偵查圖像解算目標(biāo)運(yùn)動(dòng)位置，并判斷是否擊中目標(biāo)。

優(yōu)選的，在步驟2中，穩(wěn)瞄控制中，瞄準(zhǔn)中心與目標(biāo)的位置向量地面遙控操作站根據(jù)圖像、焦距和彈目距離計(jì)算出來。