[發(fā)明專利]一種分體式飛機自校靶和輔助起飛系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210402286.0
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114894217A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設計）人: 布音;邱旭浩;薛濤;丁小昆;李立功
• 申請（專利權）人: 中國航空工業(yè)集團公司西安飛行自動控制研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01S7/40;B64F5/60
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

1.一種分體式飛機自校靶和輔助起飛系統(tǒng)，其特征在于，包括第一測量模塊，第二測量模塊，光學合作標志，工裝；所述測量模塊和所述測量模塊布置于機體同一側(cè)面，飛機前后起落架艙和設備維護艙內(nèi)分別布置有所述光學合作標志，機載設備安裝基準通過所述工裝引出，所述第一測量模塊與所述第二測量模塊通訊連接；所述第一測量模塊和所述第二測量模塊組成雙目測量系統(tǒng)，用于對所述光學合作標志的三維坐標進行測量。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種分體式飛機自校靶和輔助起飛系統(tǒng)，其特征在于，所述第一測量模塊包括第一慣性測量組件、第一相機、第一圖像處理單元和數(shù)據(jù)處理單元；所述第一慣性測量組件與所述第一相機相對姿態(tài)經(jīng)過標定，所述第一慣性測量組件、第一相機分別與所述第一圖像處理單元和數(shù)據(jù)處理單元通信連接；所述第二測量模塊包括第二慣性測量組件、第二相機、第二圖像處理單元和數(shù)據(jù)處理單元；所述第二慣性測量組件與所述第二相機相對姿態(tài)經(jīng)過標定，所述第二慣性測量組件、第二相機分別與所述第二圖像處理單元和數(shù)據(jù)處理單元通信連接。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種分體式飛機自校靶和輔助起飛系統(tǒng)，其特征在于，所述光學合作標志與飛機機體系的相對位置關系已知，可用于構造飛機機體坐標系。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種分體式飛機自校靶和輔助起飛系統(tǒng)，所述光學合作標志可選用點光源、可反光涂料標志點中的一種。

5.一種分體式飛機自校靶和輔助起飛方法，采用權利要求1－4任意一項所述的一種分體式飛機自校靶和輔助起飛系統(tǒng)，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：所述第一相機與所述第二相機對光學合作標志、工裝進行拍攝成像；

步驟2：所述第一圖像處理單元和數(shù)據(jù)處理單元和所述第二圖像處理單元和數(shù)據(jù)處理單元分別通過圖像特征識別、提取算法對所述第一相機與所述第二相機拍攝的光學合作標志進行提取和定位；

步驟3：所述第一圖像處理單元和數(shù)據(jù)處理單元和所述第二圖像處理單元和數(shù)據(jù)處理單元分別將光學合作標志在圖像上的定位信息帶入位姿估計算法，完成光學合作標志與所述第一相機與所述第二相機之間姿態(tài)關系的求解。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種分體式飛機自校靶和輔助起飛方法，其特征在于，所述第一慣性測量組件和第二慣性測量組件可用于敏感地理系，實現(xiàn)對地理系方向的高精度測量；所述第一慣性測量組件測量地理系后可傳遞給所述第一相機，實現(xiàn)第一相機坐標系與地理系的統(tǒng)一；所述第二慣性測量組件測量地理系后可傳遞給所述第二相機，實現(xiàn)所述第二相機坐標系與地理系的統(tǒng)一；

所述第一相機和第二相機的坐標系經(jīng)地理系傳遞后，可實現(xiàn)所述第一相機和第二相機坐標系的統(tǒng)一。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種分體式飛機自校靶和輔助起飛方法，其特征在于，所述第一慣性測量組件、第一相機兩者坐標系之間的姿態(tài)關系通過標定獲得，所述第二慣性測量組件、第二相機兩者坐標系之間的關系通過標定獲得。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種分體式飛機自校靶和輔助起飛方法，其特征在于，在所述步驟3中，具體包括如下步驟：

步驟301：所述第一慣性測量組件與第一相機之間的相對姿態(tài)關系記為所述第二慣性測量組件與第二相機之間的相對姿態(tài)關系記為

步驟302：所述第一慣性測量組件和所述第二慣性測量組件分別對地理系進行測量，得到所述第一慣性測量組件與地理系之間的姿態(tài)關系為所述第二慣性測量組件與地理系之間的姿態(tài)關系為

步驟303：根據(jù)坐標系傳遞關系可得分體式飛機自校靶和輔助起飛系統(tǒng)坐標系與地理系之間的關系為：

步驟304：在校靶過程中，機體系與分體式飛機自校靶和輔助起飛系統(tǒng)坐標系之間的關系為所述工裝坐標系與分機自校靶和輔助起飛系統(tǒng)坐標系之間的關系為可得到校靶結果：

步驟305：在輔助起飛過程中，飛機航向測量結果為：