[发明专利]一种基于多模板的红外成像导引头捕获跟踪目标方法

权利要求书

1.一种红外成像导引头捕获跟踪目标方法，应用于无人机平台发射空地导弹，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1，导弹发射前，光电吊舱将拍摄多幅模板并将多幅模板依次装订至导引头，同时火控系统将所述模板对应的参数、作战场景和作战对象装订至导引头；

步骤S2，导弹发射后，导引头依次根据每幅所述模板的视场范围对目标进行模板匹配，获取捕获点并对该捕获点进行迭代跟踪；

步骤S3，所述模板匹配完成后导引头持续对目标进行智能识别捕获直至识别成功后进入跟踪状态；

步骤S4，导引头保持跟踪状态，直至命中目标。

2.根据权利要求1所述的红外成像导引头捕获跟踪目标方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

步骤S11，根据弹目距离确定每幅模板的捕获位置，根据所述捕获位置和无人机吊舱的拍摄位置，确定每幅所述模板对应的无人机吊舱的拍摄视场角，其中，所述拍摄视场角包括偏航视场角和俯仰视场角；

步骤S12，根据所述捕获位置处的光电吊舱的偏航视场角、像素数和像元尺寸计算得出对应所述捕获位置处的拍摄焦距；

步骤S13，光电吊舱根据所述拍摄焦距对目标进行拍摄，并将所述模板依次装订至导引头，根据所述捕获位置距离目标由远及近的顺序重复所述步骤S12和所述步骤S13直至模板装订完成；

步骤S14，火控系统通过弹载飞控系统将作战环境与作战对象装订至导引头。

3.根据权利要求2所述的红外成像导引头捕获跟踪目标方法，其特征在于，通过下述公式计算得出对应所述捕获位置处的拍摄焦距：

其中，f为所述拍摄焦距、α为所述偏航视场角、N为所述像素数，a为所述像元尺寸。

4.根据权利要求2所述的红外成像导引头捕获跟踪目标方法，其特征在于，所述步骤S13还包括：光电吊舱每传输一幅所述模板时触发火控系统将传输的模板对应的参数传递至弹载飞控系统，所述弹载飞控系统将所述参数装订至导引头，其中，所述参数包括偏航视场角和俯仰视场角。

5.根据权利要求2所述的红外成像导引头捕获跟踪目标方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

步骤S21，导弹飞行至所述捕获位置时，将所述捕获位置处的实时图像与所述模板进行匹配；

若匹配成功，则导引头以新的捕获点为跟踪点进行跟踪；

若匹配不成功，则导弹保持原有跟踪状态或惯性飞行状态；

重复所述步骤S21直至所有所述模板完成匹配。

6.根据权利要求5所述的红外成像导引头捕获跟踪目标方法，其特征在于，所述步骤S21中，将所述捕获位置处的实时图像与所述模板进行匹配之前，还包括：弹载飞控系统实时向导引头传输导弹的实时位置坐标、导弹姿态、弹体角速度、飞行速度，以用于对所述模板进行变换后完成模板匹配。

7.根据权利要求1所述的红外成像导引头捕获跟踪目标方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31，导弹飞行至智能识别作用距离内导引头开启智能识别模式；

S32，导引头根据作战环境和作战对象在最后一个跟踪点附近以预设的像素数对跟踪点进行截取并识别；

若识别成功，则智能识别模式切换至智能跟踪模式，完成弹道末段对目标的跟踪；

若识别不成功，则扩大截取的像素数并重复所述步骤S32直至识别成功。

8.根据权利要求1所述的红外成像导引头捕获跟踪目标方法，其特征在于，光电吊舱确保光电吊舱拍摄的每幅所述模板的视场范围与导引头进行模板匹配时刻的视场范围一致。

9.根据权利要求2所述的红外成像导引头捕获跟踪目标方法，其特征在于，根据所述弹目距离预设模板的拍摄数量设为4个，以及根据所述弹目距离确定每幅模板的捕获位置分别设为3.5km、3km、2.5km、2km。

10.根据权利要求7所述的红外成像导引头捕获跟踪目标方法，其特征在于，所述智能识别作用距离设为1.5km。