[發(fā)明專利]一種基于虛擬平臺的外彈道光學(xué)測量精度分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011268580.4
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112598617B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李慶豐;王偉魁;聶新建;彭泳卿;馮紅亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京遙測技術(shù)研究所;航天長征火箭技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/20;G06T13/20
• 代理公司: 北京巨弘知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11673
• 代理人: 趙洋

1.一種基于虛擬平臺的外彈道光學(xué)測量精度分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、三維建模：通過3ds?Max軟件對靶場地形地貌和被測飛行目標(biāo)進行三維建模；

S2、構(gòu)建虛擬外彈道光學(xué)測量設(shè)備：利用3ds?Max軟件中的攝影機模擬現(xiàn)實中的外彈道光學(xué)測量設(shè)備，并設(shè)置攝影機參數(shù)α；

S3、生成目標(biāo)三維飛行動畫：設(shè)置所述被測飛行目標(biāo)的外彈道參數(shù)β，并根據(jù)所述外彈道參數(shù)β在3ds?Max軟件中生成被測目標(biāo)的三維飛行動畫；

S4、輸出二維圖像序列：通過3ds?Max軟件生成并輸出所述虛擬外彈道光學(xué)測量設(shè)備拍攝的飛行目標(biāo)圖像序列；

S5、誤差項設(shè)置：現(xiàn)實中，所述外彈道光學(xué)測量設(shè)備的標(biāo)稱參數(shù)值與真實參數(shù)值存在偏差，偏差值記為△α，則所述外彈道光學(xué)測量設(shè)備的標(biāo)稱值為α*：α*=α+△α；

S6、圖像處理和參數(shù)解算：將α*代入圖像處理和參數(shù)解算算法，對步驟S4得到的所述圖像序列進行解算，得到外彈道參數(shù)計算結(jié)果β*；

S61、采用差圖像法對所述圖像序列進行目標(biāo)識別；

S62、采用邊緣檢測算法提取圖像中導(dǎo)彈的目標(biāo)特征參數(shù)，所述目標(biāo)特征參數(shù)包括外形輪廓、中軸線、中軸線中點；

S63、將α*代入圖像處理和參數(shù)解算算法，利用中軸線面面交匯算法計算導(dǎo)彈飛行姿態(tài)，利用最小二乘估計法計算所述被測飛行目標(biāo)的飛行空間位置；將不同時刻的所述飛行空間位置坐標(biāo)進行最小二乘擬合得到彈道軌跡；將所述彈道軌跡對時間微分得到飛行速度；利用導(dǎo)彈中軸線和速度矢量計算導(dǎo)彈攻角；綜合所述彈道軌跡、所述飛行速度和所述導(dǎo)彈攻角得到外彈道參數(shù)計算結(jié)果β*；

S7、測量精度分析：以步驟S3設(shè)置的外彈道參數(shù)β為真值，以步驟S6的計算結(jié)果β*為測量值，得到外彈道參數(shù)測量精度δ=（△β/β）×100%，其中△β=β*-β。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬平臺的外彈道光學(xué)測量精度分析方法，其特征在于：步驟S2中所述攝影機參數(shù)α包括攝像機在三維模型中的地理坐標(biāo)、攝影機方位角和俯仰角、攝影機圖像傳感器尺寸和分辨率、攝影機鏡頭焦距和光圈、拍攝幀頻、曝光時間、感光度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬平臺的外彈道光學(xué)測量精度分析方法，其特征在于：步驟S3中所述外彈道參數(shù)β包括彈道軌跡、飛行速度、飛行姿態(tài)和攻角。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于虛擬平臺的外彈道光學(xué)測量精度分析方法，其特征在于：所述飛行姿態(tài)包括俯仰角、偏航角和滾轉(zhuǎn)角。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬平臺的外彈道光學(xué)測量精度分析方法，其特征在于：所述飛行姿態(tài)包括俯仰角、偏航角和滾轉(zhuǎn)角。

6.根據(jù)權(quán)利要求1~5其中任意一項所述的一種基于虛擬平臺的外彈道光學(xué)測量精度分析方法，其特征在于：步驟S2中外彈道光學(xué)測量設(shè)備為兩臺。