[发明专利]一种利用寻北仪实现航空相机航迹跟踪成像的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空相机航迹跟踪成像方法，特别是一种利用寻北仪实现航空相机航迹跟踪成像的方法，实现了大幅面航迹跟踪成像。

背景技术

在航空侦察领域中往往需要获取宽视角、高分辨率的全景图像，但受航空相机机械限制，一般只能获取局部像，当前也有较多获取大幅图像的方法。如利用全景图像的硬件设备(全景相机、广角镜头等)，成本较为昂贵；利用多后背（多相机）方式，通过控制电路对多个后背同时成像，不仅加大了机械尺寸，同时系统需配备相应的控制电路，致使系统复杂；为确保获取完整的大幅面图像，当今应用较为广泛的是基于惯性导航的稳定平台，在航迹方向上实现跟踪的目的，达到融合拼接大幅面图像的效果，然而受惯导本身质量、尺寸和成本多重因素影响，同时惯导上电需待机至少20分钟，方可采样有效，大大降低系统快速响应性能。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种利用寻北仪实现航空相机航迹跟踪成像的方法，实现了航空相机的航迹跟踪成像，便于获取大幅面图像，降低了设备的重量和成本，提高了系统快速响应性能。

本发明的技术解决方案是：一种利用寻北仪实现航空相机航迹跟踪成像的方法，步骤如下：

（1）将寻北仪通过其自身的四个安装口固定连接在跟踪成像飞机上；

（2）预先获取跟踪成像区域磁差Δ_ψ，人工设定跟踪成像飞机的飞行航迹角δ；

（3）跟踪成像飞机上的航迹跟踪成像系统上电，开始工作；

（4）利用寻北仪获取磁航向角ψ_M，所述磁航向角为航迹跟踪成像飞机机身轴线在水平面上的投影与磁子午线之间的夹角；

（5）利用磁差Δ_ψ、航迹角δ和磁航向角ψ_M计算偏流角θ；

（6）根据步骤（5）中计算的偏流角θ，跟踪成像飞机上的方位电机驱动跟踪成像飞机的方位轴进行偏流角补偿，在补偿过程中利用跟踪成像飞机上的码盘来控制方位轴转动的角度，所述码盘为方位电机内部的测角传感器；

（7）跟踪成像飞机上的航空相机进行航迹跟踪成像。

所述步骤（1）中将寻北仪通过其自身的四个安装口固定连接在跟踪成像飞机上，寻北仪的四个安装口方向与飞机机身轴线方向一致。

所述步骤（5）中利用磁差Δ_ψ、航迹角δ和磁航向角ψ_M计算偏流角θ，具体为：θ=ψ_M+Δ_ψ-δ。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

（1）本发明仅需一台相机即可实现获取大幅面航迹跟踪成像的效果，与当前多台相机成像系统相比，大大节省了空间和系统复杂度；

（2）本发明利用寻北仪，系统启动时间在2-3分钟，与当前惯导上电需待机至少20分钟相比，大大缩短了系统启动时间，提高了系统响应速度；

（3）本发明利用寻北仪作为飞机偏流角的检测器件，尺寸小、质量轻、成本低廉、安装方便。

附图说明

图1为本发明流程图；

图2为飞机控制参数示意图；

图3为本发明的平台、寻北仪和航线输入界面示意图，其中（a）为本发明平台结构示意图，（b）为寻北仪结构示意图，（c）为输入界面示意图；

图4为两条临近航带漏拍示意图；

图5为两条临近航带通过补偿后拼接示意图；

图6为本发明控制框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。

图1为本发明的流程图，从图中可知，本发明的步骤如下：

（1）将寻北仪通过其自身的四个安装口固定连接在航迹跟踪成像飞机上，安装时需要保证寻北仪的四个安装口方向与飞机机身轴线方向一致；

（2）预先获取航迹跟踪成像区域磁差Δ_ψ，人工设定跟踪成像飞机的飞行航迹角δ；

（3）跟踪成像飞机上的航迹跟踪成像系统上电，开始工作；

（4）利用寻北仪获取磁航向角ψ_M，所述磁偏角为航迹跟踪成像飞机机身轴线在水平面上的投影与磁子午线之间的夹角；

（5）利用磁差Δ_ψ、航迹角δ和磁航向角ψ_M计算偏流角θ；