[发明专利]光电系统连续跟踪自动切换方法

说明书

技术领域

本发明属于光电领域，主要涉及一种测量飞行导弹初始段弹道的光电系统，尤其涉及一种该光电系统的连续跟踪测量自动切换方法。

背景技术

为实现对高速、由近及远运动的导弹等目标的自主探测、跟踪、弹道测量，光电系统一般采用多视场、多传感器方案。这种光电系统包括光电指向器、视频跟踪器、伺服系统、控制计算机及操控台。光电指向器为两轴两框架平台，大视场电视、小视场电视、激光测距机均安装在同一框架上。大视场电视、小视场电视提供目标可见波段的图像信息，大视场电视、小视场电视通常是并行工作，每一个电视的输出对应一路视频跟踪器。大视场电视对导弹目标的截获概率高，但对导弹目标的探测距离近，因而适用于对近区导弹目标的探测。小视场电视分辨率及灵敏度高，对导弹目标的探测距离远，因而适用于对远区导弹目标的探测。由于每一个电视有不同的探测距离，在不同的距离范围内，只有一个电视对应的视频跟踪器输出的数据最为稳定可信，是光电系统的主跟踪通道。视频跟踪器接收大小视场电视输出的图像信息，提取出目标信号，并求取目标相对于光电系统瞄准线的方位和俯仰角偏差量。激光测距机提供目标的距离信息。控制计算机作为信息处理中心，接收操控台的操作命令及视频跟踪器输出的目标方位和俯仰角偏差量，并按照跟踪通道操作指令选择相应的跟踪通道。操控台提供人机交互接口，实现人工对光电系统的操作控制。

光电系统测量的导弹目标特性为弹截面尺寸300mm左右，飞行速度大于300m/s。光电系统在测量导弹初始段的弹道时，测量点一般在发射位置的侧后方，距离发射点500m左右的安全区域。测量时，导弹目标相对于光电系统由近及远运动，光电测量系统全程为尾追跟踪方式。当光电系统无外部引导时，光电系统先用大视场电视自动捕获跟踪导弹目标。导弹目标距离光电系统1km时导弹目标在大视场电视成像只有两个像素，而两个像素是视频跟踪器能提取出导弹目标的临界值。为实现对导弹目标的连续跟踪，需在导弹接近1km之前将大视场电视跟踪切换到小视场电视跟踪。根据导弹的速度计算从弹发射到大小视场电视切换的时间不到3s，在很短时间内大视场电视到小视场电视的切换是否可靠，关系到测量任务的成败。如果切换不可靠，就会因切换丢失目标，使跟踪测量任务失败。因此，大视场电视到小视场电视可靠的切换是保证测量系统实现可靠而准确测量的关键问题。目前，测量中大小视场电视跟踪切换是通过人工完成的，人工操作时需要同时对两个视场电视的图像进行观察和判断，当判断两个视场电视各自对应的视频跟踪器同时稳定捕获到导弹目标后，人工操作切换按键。然而，操作手从看清目标特征到正确操作切换按键需要一定的反应时间，准确切换时机很难掌握。此外，每个操作手的心理素质及操作水平不同，容易出现人为误操作。亦即，人工操作对操作人员的要求比较高，稍微不慎就会导致跟踪失败，尤其对于像山地、海面等复杂背景情况，人工操作更加困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，为解决光电系统对于导弹弹道的连续自动跟踪测量，提供一种光电系统连续跟踪自动切换方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的连续跟踪自动切换方法，该方法由控制计算机实现，当计算机上电后执行以下操作步骤：

第一步，初始化，将匹配标志m置为0；

第二步，判断是否接收到操控台发出的“测试”指令，如果为否则等待，如果为是，则进行第三步操作；

第三步，将“捕获”指令发给大视场电视跟踪器，并接收大视场电视跟踪器回告的捕获状态；

第四步，判断大视场电视跟踪器是否捕获到目标，如果为否，则返回第三步；如果为是，按采样周期接收大视场电视跟踪器输出的大视场电视偏差量（A_大，E_大），并将该偏差量（A_大，E_大）作为位置环输入量送给伺服系统，同时给激光测距机发送“测距”指令，并按采样周期接收激光测距机发出的目标距离量L；

第五步，将“捕获”指令发给小视场电视跟踪器，并接收小视场电视跟踪器回告的捕获状态；

第六步，判断小视场电视跟踪器捕获到目标，如果为否，则返回第五步；如果为是，进行第七步操作；