[发明专利]一种合作式无人机集群观测装置

权利要求书

1.一种合作式无人机集群观测装置，其特征在于，包括合作目标发光装置，多个相同的拍摄和测量单元，GNSS接收器和一个成像控制单元；

所述的合作目标发光装置安装于无人机上，包括GNSS授时模块、光源驱动电路和光源；

所述的拍摄和测量单元包含镜头、窄带滤光片、图像传感器、图像传感器时序控制器、星点侦测模块、数据输出模块和未知目标输出模块；

所述的成像控制单元对多个相同的拍摄和测量单元进行统一控制，包含一个数据收集模块和一个图形发生器，数据收集模块与每一个拍摄和测量单元的未知目标输出模块连接，用于接收无人机目标的位置信息，图形发生器与数据收集模块和星点侦测模块分别连接；

所述的GNSS接收器与成像控制单元连接，GNSS接收器与每一个拍摄和测量单元的图像传感器时序控制器连接，图像传感器时序控制器用于控制图像传感器的拍摄时刻，从而实现所有图像传感器的同步拍摄或者拍摄时序控制；

所述的未知目标输出模块用于从星点侦测模块中获取无人机目标的位置信息并输出至数据收集模块；

所述的星点侦测模块，用于检测图像传感器采集的图像中的亮度高于图像本底亮度平均值的像素点，并且输出该像素点在像平面坐标系下的坐标(X,Y)至未知目标输出模块和数据输出模块；

所述的图形发生器，与数据收集模块和星点侦测模块分别连接，用于产生可视化的无人机集群观测结果。

2.如权利要求1所述的合作式无人机集群观测装置，其特征在于，

所述的合作目标发光装置，其光源为LED光源或者激光光源。

3.如权利要求1所述的合作式无人机集群观测装置，其特征在于，

所述光源驱动电路接收GNSS授时模块输出的脉冲信号，并利用该脉冲信号驱动合作目标发光装置的光源发光，实现光源在指定时间段进行周期性发光；

所述的镜头接收其视场内的光线，该光线经由镜头的窄带滤光片传输至图像传感器，所述的窄带滤光片只对合作目标发光装置所发的波长光具有高透过率，对其他波段光具有深截止特性；

每个拍摄和测量单元的图像传感器时序控制器都与GNSS接收器连接，GNSS接收器用于接收来自全球定位系统卫星的授时数据，并根据其接收的授时数据产生对图像传感器的驱动信号；图像传感器接收到GNSS接收器发出的驱动信号后，图像传感器使其电子快门的开启时刻和采集周期，与合作目标发光装置的光源的开启时刻和频闪周期，在同一全球定位卫星系统的时间体系内是相同时刻或者相互之间的时差小于某一阈值，从而缩短图像传感器的曝光时间。

4.如权利要求1所述的合作式无人机集群观测装置，其特征在于，

所述的图像传感器时序控制器还包括一个延迟模块，该延迟模块用于根据用户设定值，控制图像传感器的驱动信号产生时刻的延迟量，从而使图像传感器电子快门的开启时刻和采集周期相对当前授时数据具有该延迟量。

5.如权利要求1所述的合作式无人机集群观测装置，其特征在于，

GNSS接收器利用全球定位卫星网络的授时数据进行授时，使得合作目标发光装置的光源在一个设定时刻，实现周期性的发光，该设定时刻的时间误差为微秒级或者亚微秒级。