[發(fā)明專利]無雷達(dá)引導(dǎo)的固定屏占比穩(wěn)定自動(dòng)跟蹤方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010696829.5
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN112033372B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王彩霞;徐馮飛;張然
• 申請（專利權(quán)）人: 河北漢光重工有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01J5/48;G06T7/20
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 溫子云

本發(fā)明公開了一種無雷達(dá)引導(dǎo)的固定屏占比穩(wěn)定自動(dòng)跟蹤方法，避免使用雷達(dá)引導(dǎo)和測距設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)。方法將光電跟蹤儀設(shè)置在飛機(jī)跑道降落通道入口處，按照初始等待角度和等待焦距觀測空中對象；當(dāng)光電跟蹤儀檢測到飛機(jī)抵達(dá)所述飛機(jī)開始跟蹤位置時(shí)，開始跟蹤并獲取此時(shí)的飛機(jī)像素?cái)?shù)；利用光電跟蹤儀當(dāng)前的實(shí)時(shí)焦距、飛機(jī)與光電跟蹤儀之間的實(shí)時(shí)距離L、飛機(jī)像素?cái)?shù)計(jì)算飛機(jī)實(shí)際在水平方向的長度H；繼而利用H和距離L計(jì)算光電跟蹤儀固定屏占比K下的焦距f_K；光電跟蹤儀響應(yīng)該焦距f_K并進(jìn)行穩(wěn)定跟蹤，不斷更新實(shí)時(shí)距離L和焦距f_K；根據(jù)方位角度實(shí)時(shí)判斷飛機(jī)是否落地，落地后完成本次自動(dòng)跟蹤。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及伺服控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無雷達(dá)引導(dǎo)的固定屏占比穩(wěn)定自動(dòng)跟蹤方法。

背景技術(shù)

在機(jī)場跟蹤系統(tǒng)中，通常采用雷達(dá)和光電跟蹤儀組合實(shí)現(xiàn)飛機(jī)降落過程的自動(dòng)跟蹤。首先采用雷達(dá)捕捉飛機(jī)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)進(jìn)入跟蹤范圍時(shí)，啟動(dòng)光電跟蹤儀進(jìn)行跟蹤。光電跟蹤儀主要由伺服控制系統(tǒng)、跟蹤器、可見光系統(tǒng)、紅外熱像儀等組成，可見光系統(tǒng)、紅外熱像儀分別負(fù)責(zé)可見光成像和紅外成像。可見光系統(tǒng)和紅外熱像儀輸出模擬視頻作為跟蹤器的輸入視頻信號，同時(shí)跟蹤器接收上位機(jī)的目標(biāo)信號，計(jì)算目標(biāo)脫靶量，將脫靶量輸出給伺服控制系統(tǒng)，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)自動(dòng)檢測與跟蹤功能。

但是現(xiàn)有機(jī)場跟蹤系統(tǒng)均采用雷達(dá)引導(dǎo)，增加了設(shè)備使用量。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種無雷達(dá)引導(dǎo)的固定屏占比穩(wěn)定自動(dòng)跟蹤方法，無需雷達(dá)引導(dǎo)和測距設(shè)備。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種無雷達(dá)引導(dǎo)的固定屏占比穩(wěn)定自動(dòng)跟蹤方法，包括：

步驟1、光電跟蹤儀設(shè)置在飛機(jī)跑道降落通道入口處，按照初始等待角度(α₀,β₀)和等待焦距f₀觀測空中對象；所述光電跟蹤儀初始等待角度(α₀,β₀)和等待焦距f₀根據(jù)設(shè)定的飛機(jī)開始跟蹤位置與光電跟蹤儀之間的空間位置關(guān)系確定；其中，(α₀,β₀)為方位角和俯仰角；

步驟2、當(dāng)光電跟蹤儀檢測到飛機(jī)抵達(dá)所述飛機(jī)開始跟蹤位置時(shí)，開始跟蹤，光電跟蹤儀自動(dòng)調(diào)整焦距和角度(α,β)，獲取此時(shí)的飛機(jī)像素?cái)?shù)N_x×N_y；N_x為行數(shù)，N_y為列數(shù)；

步驟3、根據(jù)光電跟蹤儀的實(shí)時(shí)角度(α,β)和光電跟蹤儀與飛機(jī)跑道中心的距離l，計(jì)算飛機(jī)與光電跟蹤儀之間的實(shí)時(shí)距離

步驟4、以X軸為例，利用光電跟蹤儀當(dāng)前的實(shí)時(shí)焦距f和步驟3確定的實(shí)時(shí)距離L，計(jì)算飛機(jī)實(shí)際在水平方向上的長度H：

其中，X為光電跟蹤儀靶面的水平尺寸，a為光電跟蹤儀的水平方向分辨率

步驟5、利用步驟4確定的飛機(jī)實(shí)際在水平方向上的長度H和步驟3計(jì)算出的實(shí)時(shí)距離L，計(jì)算光電跟蹤儀固定屏占比K下的焦距光電跟蹤儀響應(yīng)該焦距f_K并進(jìn)行穩(wěn)定跟蹤，N_x1為跟蹤器在水平方向上的最佳跟蹤像素；在跟蹤過程中，不斷更新和焦距并采用焦距f_K進(jìn)行跟蹤；

步驟6、根據(jù)方位角度實(shí)時(shí)判斷飛機(jī)是否落地，落地后完成本次自動(dòng)跟蹤，自動(dòng)調(diào)轉(zhuǎn)至初始等待角度等待下一輪自動(dòng)檢測和跟蹤。

優(yōu)選地，所述步驟1中初始等待角度(α₀,β₀)的確定方式為：