[发明专利]一种光电吊舱目标定位的一体化系统

说明书

本公开的光电吊舱目标定位的一体化系统，通过图像采集模块采集目标图像信息；惯导GPS模块采集光电吊舱的姿态角和地理位置信息，并将所述光电吊舱的姿态角和位置信息发送到所述信息处理系统；伺服平台用于空间伺服驱动和将光电吊舱的视轴框架角信息发送到信息处理系统；激光测距仪用于测量光电吊舱到目标的距离信息，并将距离信息发送到所述信息处理系统；信息处理系统根据目标图像信息锁定目标，并对光电吊舱的姿态角和位置信息、视轴框架角信息及光电吊舱到目标的距离信息进行处理得到目标在大地坐标系下的坐标，实现光电吊舱的目标定位。解决现有光电吊舱减振器对定位精度影响的问题，实现光电吊舱的轻型化、集成化、可靠性高、成本低等优点。

技术领域

本发明属于目标定位技术领域，具体涉及一种光电吊舱目标定位的一体化系统。

背景技术

光电吊舱是集可见光摄像机、红外热像仪、激光测距机等高精度测量设备于一体，用于实现航空侦察、目标瞄准、跟踪、定位等功能的全天候电子侦察设备，通常安装于有人或无人飞机。随着机载光电吊舱功能指标和技术指标的进步，不再满足于目标物体在光电吊舱视场中的方位信息(方位角、俯仰角、距离)，而是通过解算得到目标在大地坐标系下的经度、纬度和高度信息。目标定位精度的高低直接影响对目标信息的评估和战场形式的分析论证，因此提高光电吊舱目标定位技术具有非常重要的战略意义。

目前，光电吊舱目标定位过程中，通过红外热像仪或者可见光摄像机传回图像信息，当目标信息出现在视场中时，锁定并跟踪目标，使目标始终处于视场中心，现有的光电吊舱目标定位功能框图如图1所示。光电吊舱控制器接受上位机处理中心指令，对目标进行跟踪，并测得载机到目标距离，上传上位机处理中心，上位机接收光电吊舱方位信息，并接收光电吊舱的姿态信息和地理位置信息，进行解算目标地理位置。这种目标定位系统需要设计两套控制器，且两套控制器均需要各自的串口通讯接口，时统等，成本相对较高、硬件资源浪费、可靠性差、不利于产品的小型化设计。而现代军事领域对机载光电吊舱的轻型化、集成化、高可靠性性、低成本的一体化处理提出迫切的技术需求。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足之一，提供了一种光电吊舱目标定位的一体化系统，解决现有光电吊舱不具备自主目标定位功能以及光电吊舱减振器对定位精度影响的问题，实现光电吊舱的轻型化、集成化、可靠性高、成本低等优点。

根据本公开的一方面，本发明提供一种光电吊舱目标定位的一体化系统，所述一体化系统包括：图像采集模块，惯导GPS模块，伺服平台，激光测距仪和信息处理系统；

所述图像采集模块，用于采集目标图像信息；

所述惯导GPS模块，用于采集光电吊舱的姿态角和地理位置信息，并将所述光电吊舱的姿态角和位置信息发送到所述信息处理系统；

所述伺服平台，用于空间伺服驱动和将光电吊舱的视轴框架角信息发送到所述信息处理系统；

所述激光测距仪，用于测量所述光电吊舱到目标的距离信息，并将所述距离信息发送到所述信息处理系统；

所述信息处理系统，用于根据所述目标图像信息锁定目标，并对所述光电吊舱的姿态角和位置信息、视轴框架角信息以及光电吊舱到目标的距离信息进行处理得到所述目标在大地坐标系下的坐标，实现光电吊舱对所述目标的定位。

在一种可能的实现方式中，所述惯导GPS模块由惯导系统和GPS系统组合而成，被置于所述光电吊舱的基准面。

在一种可能的实现方式中，所述光电吊舱的姿态角包括光电吊舱的偏航角、俯仰角、横滚角，所述光电吊舱的理位置信息包括光电吊舱的经度信息、纬度信息、高度信息。

在一种可能的实现方式中，所述信息处理系统包括FPGA主控芯片和DSP处理器；

所述FPGA主控芯片，用于接收和打包所述光电吊舱的空间位置的姿态角和位置信息、视轴框架角信息以及光电吊舱到目标的距离信息，将打包数据添加时间戳发送到所述DSP处理器；