[发明专利]海上动态目标定位系统及其定位方法

说明书

本发明提供一种海上动态目标定位系统及其定位方法，其中海上动态目标定位系统包括：总控单元、数据处理单元、定位单元、合作目标、第一摄像机、第二摄像机；本发明利用海天线倾斜角修正海面摇摆误差，解决了由于海面上目标位置测量平台存在摇摆造成结果误差较大的技术问题；本发明还提出相对测量法，并通过与图像判读技术相结合来对海上动态目标位置进行定位，提高了海上动态目标位置的测量精度。

技术领域

本发明涉及海上测量领域，特别涉及一种海上动态目标定位系统及其定位方法。

背景技术

随着现代经济技术的不断发展，海洋事业已经从原来的海上交通运输拓展到了海洋资源调查、海洋工程建设、海洋科学研究以及海上军事等领域。这些领域的研究，均需要对海上目标进行高精度定位，然而，海上测量由于海面存在较大的摇摆，难以获取到高精度测量结果，因此，如何提高海上目标定位精度成为海上探测领域要研究的首要问题。

目前常用的无线电定位法，由于海上存在反射和折射，容易产生杂波干扰，同时海面测量平台摇摆不定，所以测量结果往往不尽人意，若想提高精度，则需要更多设备辅助，以消除影响，但这样做会大大增加研究成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提出了一种海上动态目标定位系统及其定位方法。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

本发明提出的海上动态目标定位系统，包括：总控单元、数据处理单元、定位单元、合作目标、第一摄像机、第二摄像机；

第一摄像机和第二摄像机用于拍摄待测目标和合作目标的图像，分别得到同时包含合作目标和待测目标的第一图像和第二图像；

总控单元用于控制合作目标、第一摄像机和第二摄像机配合工作；

定位单元用于获取合作目标、第一摄像机和第二摄像机的大地直角坐标；

合作目标用于和待测目标对比测量；

数据处理单元通过处理第一摄像机和第二摄像机采集的图像数据以及定位单元采集的大地直角坐标得到待测目标的位置坐标；

数据处理单元包括：坐标转换模块、第一计算模块、修正模块、第二计算模块；

坐标转换模块用于分别将定位单元获取的第一摄像机、第二摄像机和合作目标的大地直角坐标转换成地心直角坐标；第一计算模块用于计算出合作目标分别相对于第一摄像机和第二摄像机的方位角和俯仰角；修正模块用于计算海天线倾斜角并修正因海面摇摆产生的误差；第二计算模块用于计算出待测目标的位置坐标。

优选地，第一摄像机和第二摄像机均具备自动跟踪功能，且具有用于保持第一摄像机和第二摄像机同步拍摄的同步接口；

当第一摄像机和第二摄像机同步拍摄时，第一摄像机和第二摄像机的拍摄焦距相同；第一摄像机和第二摄像机分别安装在两个测量船上。

优选地，合作目标安装在合作目标船上。

优选地，合作目标包括：无线通信组件、控制组件和灯组；无线通信组件用于接收总控单元的控制信号，并传输至控制组件；控制组件用于控制灯组的工作状态；灯组作为合作目标船在图像中的定位标志。

优选地，定位单元包括基准站和至少三台差分站；基准站作为位置基准点安装于任一固定位置处；至少三台差分站分别安装在两个测量船以及合作目标船上；差分站用于实时获取第一摄像机、第二摄像机和合作目标的大地直角坐标。

优选地，总控单元包括用于传输操控指令的无线通讯组件；总控单元通过无线通讯组件的操控指令控制合作目标、第一摄像机和第二摄像机配合工作。

本发明提出的海上动态目标定位方法，包括以下步骤：