[发明专利]无雷达引导的固定屏占比稳定自动跟踪方法

说明书

本发明公开了一种无雷达引导的固定屏占比稳定自动跟踪方法，避免使用雷达引导和测距设备即可实现。方法将光电跟踪仪设置在飞机跑道降落通道入口处，按照初始等待角度和等待焦距观测空中对象；当光电跟踪仪检测到飞机抵达所述飞机开始跟踪位置时，开始跟踪并获取此时的飞机像素数；利用光电跟踪仪当前的实时焦距、飞机与光电跟踪仪之间的实时距离L、飞机像素数计算飞机实际在水平方向的长度H；继而利用H和距离L计算光电跟踪仪固定屏占比K下的焦距f_K；光电跟踪仪响应该焦距f_K并进行稳定跟踪，不断更新实时距离L和焦距f_K；根据方位角度实时判断飞机是否落地，落地后完成本次自动跟踪。

技术领域

本发明涉及伺服控制技术领域，具体涉及一种无雷达引导的固定屏占比稳定自动跟踪方法。

背景技术

在机场跟踪系统中，通常采用雷达和光电跟踪仪组合实现飞机降落过程的自动跟踪。首先采用雷达捕捉飞机，当发现飞机进入跟踪范围时，启动光电跟踪仪进行跟踪。光电跟踪仪主要由伺服控制系统、跟踪器、可见光系统、红外热像仪等组成，可见光系统、红外热像仪分别负责可见光成像和红外成像。可见光系统和红外热像仪输出模拟视频作为跟踪器的输入视频信号，同时跟踪器接收上位机的目标信号，计算目标脱靶量，将脱靶量输出给伺服控制系统，从而驱动电机进行目标跟踪，以实现目标自动检测与跟踪功能。

但是现有机场跟踪系统均采用雷达引导，增加了设备使用量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种无雷达引导的固定屏占比稳定自动跟踪方法，无需雷达引导和测距设备。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种无雷达引导的固定屏占比稳定自动跟踪方法，包括：

步骤1、光电跟踪仪设置在飞机跑道降落通道入口处，按照初始等待角度(α₀,β₀)和等待焦距f₀观测空中对象；所述光电跟踪仪初始等待角度(α₀,β₀)和等待焦距f₀根据设定的飞机开始跟踪位置与光电跟踪仪之间的空间位置关系确定；其中，(α₀,β₀)为方位角和俯仰角；

步骤2、当光电跟踪仪检测到飞机抵达所述飞机开始跟踪位置时，开始跟踪，光电跟踪仪自动调整焦距和角度(α,β)，获取此时的飞机像素数N_x×N_y；N_x为行数，N_y为列数；

步骤3、根据光电跟踪仪的实时角度(α,β)和光电跟踪仪与飞机跑道中心的距离l，计算飞机与光电跟踪仪之间的实时距离

步骤4、以X轴为例，利用光电跟踪仪当前的实时焦距f和步骤3确定的实时距离L，计算飞机实际在水平方向上的长度H：

其中，X为光电跟踪仪靶面的水平尺寸，a为光电跟踪仪的水平方向分辨率

步骤5、利用步骤4确定的飞机实际在水平方向上的长度H和步骤3计算出的实时距离L，计算光电跟踪仪固定屏占比K下的焦距光电跟踪仪响应该焦距f_K并进行稳定跟踪，N_x1为跟踪器在水平方向上的最佳跟踪像素；在跟踪过程中，不断更新和焦距并采用焦距f_K进行跟踪；

步骤6、根据方位角度实时判断飞机是否落地，落地后完成本次自动跟踪，自动调转至初始等待角度等待下一轮自动检测和跟踪。

优选地，所述步骤1中初始等待角度(α₀,β₀)的确定方式为：