[发明专利]对地面移动目标动态定位的无人机系统和方法

权利要求书

1.一种对地面移动目标动态定位的无人机系统，其特征在于，所述无人机系统包括：

无人机本体、机载光电转塔和地面控制终端；

所述机载光电转塔具有：

光电传感器，用于获取含有地面移动目标的图像；

稳瞄平台，用于获取所述稳瞄平台的高低角和方位角，并接收所述地面控制终端发送的跟踪指令，对待定位的地面移动目标进行实时跟踪，所述跟踪指令包括高低角跟踪指令和方位角跟踪指令；

所述无人机本体具有：

获取装置，用于获取所述无人机本体的三轴姿态角、经度、纬度和所述无人机本体与所述待定位的地面移动目标的相对高度；

所述地面控制终端具有：

确定装置，用于通过触碰所述图像中的地面移动目标而确定所述待定位的地面移动目标，得到所述待定位的地面移动目标的第一坐标信息，所述第一坐标信息为在图像中的坐标信息；

跟踪指令生成装置，用于根据所述待定位的地面移动目标的第一坐标信息、所述稳瞄平台的高低角和方位角生成所述跟踪指令；

解算装置，用于根据所述第一坐标信息、所述无人机本体在当前时刻的三轴姿态角、经度、纬度、所述无人机本体在当前时刻与所述待定位的地面移动目标的相对高度、以及所述稳瞄平台在当前时刻的高低角和方位角进行解算，得到所述待定位的地面移动目标在当前时刻的第二坐标信息，所述第二坐标信息为在大地坐标系中的坐标信息；

预测装置，用于根据所述待定位的地面移动目标在将来第三时刻hT的第二坐标信息和已解算的在第四时刻rT以前的第二坐标信息预测所述待定位的地面移动目标在将来第五时刻（h+1）T的第二坐标信息；

其中，h、r都为自然数，T为采样时间。

2.根据权利要求1所述的无人机系统，其特征在于，所述确定装置具体包括：

显示单元，将所述光电传感器获取的图像显示出来；

第一确定单元，检测所述显示单元显示的图像上的触碰信号，将所述触碰信号对应的地面移动目标确定为待定位的地面移动目标，并将所述触碰信号转化为所述待定位的地面移动目标的第一坐标信息。

3.根据权利要求1所述的无人机系统，其特征在于，所述跟踪指令生成装置，具体用于：

根据公式A生成跟踪指令；

其中：

ξ0=arctg((k1XG)2+(fSξ-k2YGCξ)2|fCξ+k2YGSξ|)sign(fSξ-k2YGCξ)Δξ=ξ0-ξη0=-arccos(|k2YGCη-fSη|(k1XG)2+(k2YGCη-fSη)2)sign(fSη-k2YGCη)sign(k1XG)Δη=η0-η---(A)]]>

X_G、Y_G为待定位的地面移动目标的第一坐标信息，-1＜k₁＜1，-1＜k₂＜1，k₁、k₂不为0；

ξ和η分别为所述稳瞄平台在当前时刻的高低角和方位角，ξ₀和η₀分别为所述稳瞄平台在下一时刻的高低角和方位角，Δξ和Δη分别为从当前时刻到所述下一时刻所述稳瞄平台的高低角跟踪指令和方位角跟踪指令；

S_ξ=sinξ，C_ξ=cosξ，S_η=sinη，C_η=cosη，f为光电传感器的焦距值。