[發明專利]光電監視系統伺服跟蹤方法

有效

• 申請號: 202110574708.8
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113359412B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 辛林杰;路新;溫明;程勇策;王田;李斌;劉文振
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三研究所
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 焉明濤

本發明公開了一種光電監視系統伺服跟蹤方法，跟蹤方法包括：獲取圖像脫靶量誤差，并對所述圖像脫靶量誤差進行線性放大，獲得圖像脫靶量放大誤差；根據所述圖像脫靶量放大誤差以及當前視場角下單位像素對應的角度值確定伺服方位角度誤差；根據所述伺服方位角度誤差確定伺服跟蹤環PID控制量，并利用所述伺服跟蹤環PID控制量作為伺服速度環輸入，以實現伺服跟蹤。本發明方法實現了無需外部輔助設備，不增加系統硬件成本的條件下提高對高速高機動目標的跟蹤能力。

技術領域

本發明涉及光電監視技術領域，尤其涉及一種光電監視系統伺服跟蹤方法。

背景技術

光電監視系統是一種搭載了可見光電視、紅外熱像儀及激光等光電探測器的穩定平臺，具有慣性空間視軸穩定功能，能夠實現對地、海、空的目標搜索、偵察和跟蹤。現實中導彈、無人機等目標具有高速、高機動特性，對系統的跟蹤性能提出了較高要求。在光電監視系統發現目標時，要求伺服系統能快速捕獲目標，捕獲后進入跟蹤過程，要求伺服能夠穩定跟蹤，使視軸偏差始終保持在較小范圍內。在光電監視系統中，伺服動態響應和跟蹤精度的提高一直是亟待解決的關鍵問題。

傳統的伺服控制對目標跟蹤是簡單的PID控制，具體是將圖像給出的脫靶量誤差進行PID運算后送給速度環控制器，該方法能夠應對定點或低速運動目標，但對高速、高機動目標往往存在明顯的跟蹤滯后。

發明內容

本發明實施例提供一種光電監視系統伺服跟蹤方法，提高光電監視系統對高速高機動目標的跟蹤能力。

本發明實施例提出一種光電監視系統伺服跟蹤方法，包括：

獲取圖像脫靶量誤差，并對所述圖像脫靶量誤差進行線性放大，獲得圖像脫靶量放大誤差；

根據所述圖像脫靶量放大誤差以及當前視場角下單位像素對應的角度值確定伺服方位角度誤差；

根據所述伺服方位角度誤差確定伺服跟蹤環PID控制量，并利用所述伺服跟蹤環PID控制量作為伺服速度環輸入，以實現伺服跟蹤。

在一些實施方式中，所述獲取圖像脫靶量誤差包括：

在接收到跟蹤指令后，通過預設圖像檢測算法計算所述圖像脫靶量誤差。

在一些實施方式中，所述對所述圖像脫靶量誤差進行線性放大之前，所述方法還包括：

在檢測到所述跟蹤指令和所述圖像脫靶量誤差時，根據當前傳感器類型及當前視場角，計算當前圖像分辨率和當前視場角下單位像素對應的角度值。

在一些實施方式中，進入跟蹤程序之后，所述對所述圖像脫靶量誤差進行線性放大，獲得圖像脫靶量放大誤差包括：

根據所述圖像脫靶量誤差以及預設調節參數對所述圖像脫靶量誤差進行線性放大，獲得圖像脫靶量放大誤差，其中所述預設調節參數為整數型參數。

在一些實施方式中，所述根據所述伺服方位角度誤差確定伺服跟蹤環PID控制量包括：

依據預設脫靶量誤差閾值和增益調節參數，以及，所述圖像脫靶量誤差調整控制器的參數，以保控制量的精度。

在一些實施方式中，所述根據所述伺服方位角度誤差確定伺服跟蹤環PID控制量包括：

根據所述伺服方位角度誤差以及所述控制器的參數計算伺服跟蹤環PID控制量。

本發明實施例還提出一種光電監視系統，包括：

圖像處理單元，用于獲取圖像脫靶量誤差；

伺服控制單元，用于對所述圖像脫靶量誤差進行線性放大，獲得圖像脫靶量放大誤差；

所述伺服控制單元設置有伺服跟蹤程序和伺服跟蹤環PID運算程序；