[发明专利]一种基于组合惯导信息和光电转塔视频跟踪的运动目标测速测向方法

说明书

一种基于组合惯导信息和光电转塔视频跟踪的运动目标测速测向方法，在目标测速测向过程中，光电转塔的视轴始终指向目标，同时光电转塔的激光测距仪持续测量目标到载机的直线距离；机载计算机同步实时采集在地理坐标系下载机的北向速度东向速度航向角α、俯仰角β、横滚角γ，和在视轴坐标系下光电转塔的方位角α₁、俯仰角β₁、滚转角γ₁、方位角速度ω_z，俯仰角速度ω_y，以及目标到载机的直线距离D；然后通过机载计算机计算出目标的速度Vt和方向角αt。

技术领域

本发明涉及地面目标运动状态实时探测技术领域，具体涉及一种基于组合惯导信息和光电转塔视频跟踪的运动目标测速测向方法。

背景技术

近年来高精度机载光电侦察转塔均具备对地面静止目标定位的功能，以及对运动目标的测速测向功能；对运动目标的测速测向，目前常用的方法是通过对运动目标的连续定位来实现；但由于对运动目标的定位存在较大的随机噪声，通过连续定位计算出的目标速度和方向误差较大；若采用平滑滤波等方法衰减噪声，则会带来较大的测量滞后，因此现有的通过连续定位实现运动目标测速测向的方法存在测量精度和测量实时性的矛盾。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于组合惯导信息和光电转塔视频跟踪的运动目标测速测向方法；在目标测速测向过程中，光电转塔的视轴始终指向目标，同时光电转塔的激光测距仪持续测量目标到载机的直线距离；机载计算机同步实时采集在地理坐标系下载机的北向速度东向速度航向角α、俯仰角β、横滚角γ，和在视轴坐标系下光电转塔的方位角α₁、俯仰角β₁、滚转角γ₁、方位角速度ω_z，俯仰角速度ω_y，以及目标到载机的直线距离D；然后通过机载计算机计算出目标的速度Vt和方向角αt。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种基于组合惯导信息和光电转塔视频跟踪的运动目标测速测向方法，其具体过程如下：

S1：在目标测速测向过程中，光电转塔的视轴始终指向目标；同时光电转塔的激光测距仪持续测量目标到载机的直线距离；

S2：在目标测速测向过程中，机载计算机通过机载组合惯导同步实时采集载机在地理坐标系下北向速度载机在地理坐标系东向速度

S3：在目标测速测向过程中，机载计算机通过机载组合惯导同步实时采集载机在地理坐标系下航向角α、俯仰角β、横滚角γ；

S4：在目标测速测向过程中，机载计算机通过光电转塔的塔载组合惯导同步实时采集在视轴坐标系下光电转塔的方位角α₁、俯仰角β₁、滚转角γ₁，以及光电转塔的方位角速度ω_z，俯仰角速度ω_y；

S5：在目标测速测向过程中，机载计算机通过光电转塔激光测距仪实时采集目标到载机的直线距离D；

S6：机载计算机根据公式以及采集到的目标在视轴坐标系的方位角速度ω_z、俯仰角速度ω_y、目标到载机的直线距离D，计算出视轴坐标系下的目标速度其中为视轴坐标系下目标右方向速度分量，为视轴坐标系下目标下方向速度分量；

S7：机载计算机根据公式及已经计算出的视轴坐标系下的目标速度计算出在地理坐标系下目标相对载机的速度其中，为相对速度在地理坐标系下的北向分量，为相对速度在地理坐标系下的东向分量，为二次坐标转换的方向余弦矩阵；

S8：机载计算机根据公式已经计算出的在地理坐标系下目标相对载机的速度以及机载计算机采集到的载机速度计算出在地理坐标系下目标的速度其中，为在地理坐标系下目标的北向速度，为在地理坐标系下目标的东向速度；