【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本公開實施例涉及光電控制，尤其涉及一種基于光電吊艙地理跟蹤模式下的imu安裝偏差角修正方法。
技術介紹
1、光電吊艙是集紅外、可見光、激光于一體的多光譜機載光電探測系統(tǒng)，是飛機平臺的主要光電偵察設備。光電吊艙中實現(xiàn)高精度定位和地理跟蹤的關鍵組件為定位定姿系統(tǒng)（positioning?and?orientation?system，pos），由慣性測量單元（inertial?measurementunit，imu）和導航解算（pcs）板組成。通過外接gps對pos提供gnss信號，pos將組合導航信息輸出至光電吊艙控制器，實現(xiàn)光電吊艙對目標的定位，獲得目標的地理位置。同時，結合裝訂的目標地理位置信息，光電吊艙控制器計算出所需轉動的偏差角度，驅動光電吊艙瞄準線快速指向目標，完成對目標的凝視跟蹤。
2、在實際裝配過程中，由于imu與光電吊艙視軸之間存在安裝誤差，會導致框架不正交，影響目標定位和地理跟蹤精度。因此，為了獲得更高精度的目標定位和地理跟蹤精度，需要標定imu和光電吊艙視軸存在安裝誤差。
3、傳統(tǒng)安裝誤差標定方式需要通過多架次飛行或固定航線進行，對時間和航線均有特定要求，壓縮了有效執(zhí)行任務的時間。本專利技術通過圖像折算視軸角度不斷修正目標地理跟蹤結果的方式進行在線標定，不但使該架次飛行中光電吊艙對目標的定位和地理跟蹤更加精確，而且通過存儲標定后的安裝偏差角，保證了后續(xù)飛行架次的目標定位和地理跟蹤效果，大幅提升了飛行任務的執(zhí)行效率。
4、因此，有必要改善上述相關技術方案中存在的一個或者多個問題。
5、需要注意的是，本部分旨在為權利要求書中陳述的本公開的技術方案提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現(xiàn)有技術。
技術實現(xiàn)思路
1、本公開實施例的目的在于提供一種基于光電吊艙地理跟蹤模式下的imu安裝偏差角修正方法，進而至少在一定程度上克服由于相關技術的限制和缺陷而導致的一個或者多個問題。
2、根據(jù)本公開實施例，提供一種基于光電吊艙地理跟蹤模式下的imu安裝偏差角修正方法，該方法包括：
3、獲取目標的真實地理位置，使光電吊艙對所述目標進行地理跟蹤；
4、調節(jié)光電傳感器至大視場，對所述光電吊艙進行粗調，將所述光電吊艙的瞄準線壓中所述目標，并實時計算所述瞄準線在當前視場下對應的粗調整角度；其中，所述粗調整角度包括方位粗調整角度和俯仰粗調整角度；
5、將所述粗調整角度作為初始imu安裝偏差角寫入地理跟蹤函數(shù)中；
6、調節(jié)所述光電傳感器至小視場，對所述光電吊艙進行細調，將所述光電吊艙的所述瞄準線壓中所述目標，并實時計算所述瞄準線在當前視場下對應的細調整角度；其中，所述細調整角度包括方位細調整角度和俯仰細調整角度；
7、將所述細調角度作為最終imu安裝偏差角寫入地理跟蹤函數(shù)中，并保存至存儲芯片。
8、進一步地，獲取目標的真實地理位置，使光電吊艙對所述目標進行地理跟蹤的步驟中，包括：
9、裝訂預定的所述目標的地理位置，以得到所述目標的位置坐標；
10、將所述目標的位置坐標轉換至光電地理坐標系，結合所述光電吊艙的姿態(tài)信息，以得到所述光電吊艙轉動的目標空間指向角；其中，所述光電吊艙轉動的目標空間指向角包括所述指向方位角和所述指向俯仰角；
11、根據(jù)所述光電吊艙轉動的目標空間指向角將所述光電吊艙指向所述目標。
12、進一步地，將所述目標的位置坐標轉換至光電地理坐標系，結合所述光電吊艙的姿態(tài)信息，以得到所述光電吊艙轉動的目標空間指向角的步驟中，包括：
13、將所述光電吊艙的坐標和所述目標的坐標從大地坐標轉換至光電地理坐標系下；其中，
14、所述光電吊艙在地理坐標系下坐標為，所述目標在地理坐標系下坐標為，則所述目標相對所述光電吊艙的位置差為：
15、
16、所述目標在所述光電坐標系下的坐標，即為；其中，為地理坐標系轉光電坐標系矩陣；
17、根據(jù)所述目標在所述光電坐標系下的坐標，得到所述光電吊艙轉動的目標空間指向方位角和指向俯仰角。
18、進一步地，調節(jié)光電傳感器至大視場，對所述光電吊艙進行粗調，將所述光電吊艙的瞄準線壓中所述目標，并實時計算所述瞄準線在當前視場下對應的粗調整角度的步驟中，包括：
19、將所述光電傳感器調節(jié)至所述大視場，將畫面以每10個像素為一組進行劃分，在地理跟蹤位置下將所述瞄準線移向目標，直至壓上所述目標；
20、獲取所述瞄準線移動的粗調方位向移動像素、粗調俯仰向移動像素以及光電傳感器參數(shù)，計算所述方位粗調整角度和所述俯仰粗調整角度。
21、進一步地，所述方位粗調整角度的表達式為：
22、
23、所述俯仰粗調整角度的表達式為：
24、
25、其中，為瞄準線的粗調方位向移動像素，為瞄準線的粗調俯仰向移動像素，為水平維度，，為光電傳感器的尺寸，為光電傳感器的焦距。
26、進一步地，調節(jié)所述光電傳感器至小視場，對所述光電吊艙進行細調，將所述光電吊艙的所述瞄準線壓中所述目標，并實時計算所述瞄準線在當前視場下對應的方位細調整角度和俯仰細調整角度的步驟中，包括：
27、減小所述光電傳感器視場，將所述光電傳感器調節(jié)至所述小視場，在地理跟蹤位置下將所述瞄準線移向目標，直至所述瞄準線與所述目標的中心重合；
28、獲取所述瞄準線移動的細調方位向移動像素、細調俯仰向移動像素以及光電傳感器參數(shù)，計算所述方位細調整角度和所述俯仰細調整角度。
29、進一步地，所述方位細調整角度的表達式為：
30、
31、所述俯仰粗調整角度的表達式為：
32、
33、其中，為瞄準線的細調方位向移動像素，為瞄準線的細調俯仰向移動像素，為水平維度，，為光電傳感器的尺寸，為光電傳感器的焦距。
34、本公開的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：
35、本公開的實施例中，通過上述基于光電吊艙地理跟蹤模式下的imu安裝偏差角修正方法，一方面，在起飛前，地面檢查光電吊艙視軸零位指向與機頭指向基本一致。飛機起飛進入航線后，光電吊艙根據(jù)裝訂的目標位置進行地理跟蹤，光電吊艙實時根據(jù)本機和目標相對位置解算出轉動方位角和轉動俯仰角，實現(xiàn)對目標的凝視跟蹤。調整光電吊艙傳感器至目標出現(xiàn)在畫面中的合適視場，將畫面以每10個像素為一組進行劃分，在地理跟蹤位置下將瞄準線移向目標，直至壓上目標，完成imu安裝偏差角的粗標定。調整光電吊艙傳感器至最小視場對地理跟蹤位置進一步修正，當移動瞄準線中心至與目標中心重合時，將移動的視場角作為imu安裝偏差角寫入光電吊艙存儲芯片中，完成imu安裝偏差角的精確標定。另一方面，通過圖像折算視軸角度不斷修正目標地理跟蹤結果的方式進行在線標定，不但使標定架次飛行中光電吊艙對目標的定位和地理跟蹤更加精確，而且本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于光電吊艙地理跟蹤模式下的IMU安裝偏差角修正方法，其特征在于，該方法包括：
2.根據(jù)權利要求1所述基于光電吊艙地理跟蹤模式下的IMU安裝偏差角修正方法，其特征在于，獲取目標的真實地理位置，使光電吊艙對所述目標進行地理跟蹤的步驟中，包括：
3.根據(jù)權利要求2所述基于光電吊艙地理跟蹤模式下的IMU安裝偏差角修正方法，其特征在于，將所述目標的位置坐標轉換至光電地理坐標系，結合所述光電吊艙的姿態(tài)信息，以得到所述光電吊艙轉動的目標空間指向角的步驟中，包括：
4.根據(jù)權利要求1所述基于光電吊艙地理跟蹤模式下的IMU安裝偏差角修正方法，其特征在于，調節(jié)光電傳感器至大視場，對所述光電吊艙進行粗調，將所述光電吊艙的瞄準線壓中所述目標，并實時計算所述瞄準線在當前視場下對應的粗調整角度的步驟中，包括：
5.根據(jù)權利要求4所述基于光電吊艙地理跟蹤模式下的IMU安裝偏差角修正方法，其特征在于，所述方位粗調整角度的表達式為：
6.根據(jù)權利要求1所述基于光電吊艙地理跟蹤模式下的IMU安裝偏差角修正方法，其特征在于，調節(jié)所述光電傳感器至小視
7.根據(jù)權利要求6所述基于光電吊艙地理跟蹤模式下的IMU安裝偏差角修正方法，其特征在于，所述方位細調整角度的表達式為：
...【技術特征摘要】
1.一種基于光電吊艙地理跟蹤模式下的imu安裝偏差角修正方法，其特征在于，該方法包括：
2.根據(jù)權利要求1所述基于光電吊艙地理跟蹤模式下的imu安裝偏差角修正方法，其特征在于，獲取目標的真實地理位置，使光電吊艙對所述目標進行地理跟蹤的步驟中，包括：
3.根據(jù)權利要求2所述基于光電吊艙地理跟蹤模式下的imu安裝偏差角修正方法，其特征在于，將所述目標的位置坐標轉換至光電地理坐標系，結合所述光電吊艙的姿態(tài)信息，以得到所述光電吊艙轉動的目標空間指向角的步驟中，包括：
4.根據(jù)權利要求1所述基于光電吊艙地理跟蹤模式下的imu安裝偏差角修正方法，其特征在于，調節(jié)光電傳感器至大視場，對所述光電吊艙進行...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：紀姝君，昝寶亮，秦曉科，張紅洛，
申請(專利權)人：中國航空工業(yè)集團公司洛陽電光設備研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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