[發(fā)明專利]一種適用于車載光電平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)解算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110075732.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN113238072B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉天;彭富倫;郭城;許李偉;李宏濤;于帥;李瓊;王靜;郭玉玉;曹越;尚瓊珺;李輝;高強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安應(yīng)用光學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01P3/68
• 分類號(hào): G01P3/68;G01P13/02;G01S19/47;G01C21/16
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

本發(fā)明公開了一種適用于車載光電平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)解算方法，屬于信息技術(shù)領(lǐng)域。本方法利用光電轉(zhuǎn)塔、北斗定位設(shè)備、慣導(dǎo)定位定向設(shè)備、激光測距機(jī)輸出的相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合車載平臺(tái)信息系統(tǒng)傳輸和系統(tǒng)誤差，通過流程控制、一系列坐標(biāo)軸系變換和數(shù)學(xué)運(yùn)算，完成運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的北向方位角和速度解算，同時(shí)為了提高精度，在靜對(duì)動(dòng)、動(dòng)對(duì)動(dòng)的情況下采用不同的處理方式解算方式。本發(fā)明對(duì)于在車載平臺(tái)下的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)解算具備響應(yīng)快速和解算精度高的優(yōu)點(diǎn)，且已經(jīng)在重點(diǎn)型號(hào)項(xiàng)目中得到應(yīng)用和試驗(yàn)驗(yàn)證，不僅適用于車載平臺(tái)，其解算方法對(duì)機(jī)載和艦載平臺(tái)也有普適的意義。本方法對(duì)于提高系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的解算精度和整個(gè)武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能都具有十分重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于信息技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適用于車載光電平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)解算方法。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)的車載偵察領(lǐng)域，對(duì)于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別、跟蹤和解算都由雷達(dá)系統(tǒng)來完成，利用雷達(dá)電磁波的相位測角方法，測量出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的方向，再根據(jù)雷達(dá)量出的距離量，解算出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的速度和方向。目前，隨著車載裝備信息化程度的提高，信息化的光電偵察系統(tǒng)和信息處理與控制系統(tǒng)在裝備中得到應(yīng)用，因此需要通過可視化的電視或紅外傳感器獲取的目標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合目標(biāo)距離、本車坐標(biāo)、平臺(tái)姿態(tài)以及其他相關(guān)參數(shù)，解算出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的速度和方向，有利于提高偵察和打擊運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的精度。

傳統(tǒng)的車載光電對(duì)于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的處理僅在于能發(fā)現(xiàn)、識(shí)別，由于缺少高精度的光電轉(zhuǎn)塔設(shè)備、定位定向設(shè)備、姿態(tài)感知設(shè)備、激光測距設(shè)備以及信息處理與控制系統(tǒng)，無法獲取用于解算的相關(guān)參數(shù)，同時(shí)缺少解算方法，因此，無法自動(dòng)精確解算出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的速度和方向。

發(fā)明內(nèi)容

(一)發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是：針對(duì)車載平臺(tái)，提供一種基于車載偵察系統(tǒng)和信息處理與控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)解算方法。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供適用于車載光電平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)解算方法，所述車載光電平臺(tái)包括車載偵察系統(tǒng)和信息處理與控制系統(tǒng)；車載偵察系統(tǒng)包括光電轉(zhuǎn)塔、北斗和慣導(dǎo)定位定向設(shè)備；信息處理與控制系統(tǒng)包括車載CAN總線和操控模塊；光電轉(zhuǎn)塔發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)并進(jìn)行激光測距后，手動(dòng)或者自動(dòng)跟蹤情況下，經(jīng)光電轉(zhuǎn)塔給出目標(biāo)的方位和俯仰角；北斗和慣導(dǎo)組合后輸出本車地理坐標(biāo)，同時(shí)慣導(dǎo)設(shè)備測量出相對(duì)于北-東-天坐標(biāo)系的車體姿態(tài)角；車載CAN總線采集和傳輸包括目標(biāo)距離、目標(biāo)在車體坐標(biāo)系下的方位、俯仰角、車體姿態(tài)角、本車坐標(biāo)的整車信息數(shù)據(jù)至操控模塊，操控模塊結(jié)合慣導(dǎo)和光電轉(zhuǎn)塔剛性連接的安裝誤差修正值，解算出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在前后兩個(gè)不同時(shí)刻的空間坐標(biāo)，根據(jù)測距時(shí)間差，解算出目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向。

(三)有益效果

上述技術(shù)方案所提供的適用于車載光電平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)解算方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明解算時(shí)坐標(biāo)采用CGCS2000坐標(biāo)系；XY坐標(biāo)投影方式采用高斯投影，6度分帶；同時(shí)支持經(jīng)緯度坐標(biāo)格式輸出；

(2)本發(fā)明的解算方法在靜對(duì)動(dòng)、動(dòng)對(duì)動(dòng)的情況下采用不同的處理方式解算方式，在靜對(duì)動(dòng)模式下基于相對(duì)值解算速度，可以剔除觀測點(diǎn)坐標(biāo)誤差，從而可以提供更高的精度；

(3)本發(fā)明輸出的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)方向以地理北向?yàn)榛鶞?zhǔn)，具有很強(qiáng)的通用性，且基于C/C++語言實(shí)現(xiàn)，具有良好的可移植性；

(4)本發(fā)明精度較高，運(yùn)動(dòng)方向角度誤差為不大于1.3密位(0.078°)，速度誤差為不大于2.5m/s；

(5)本發(fā)明流程設(shè)計(jì)合理，代碼實(shí)現(xiàn)高效。

附圖說明

圖1是本發(fā)明運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度解算方法工作流程圖。

圖2是本發(fā)明目標(biāo)經(jīng)緯度坐標(biāo)解算工作流程圖。

圖3是本發(fā)明坐標(biāo)系定義及關(guān)系示意圖。