[发明专利]减小链路延时对光电载荷目标锁定影响的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无人机技术领域。更具体地说，本发明涉及一种应用于无人机系统中，由于链路传输延时对光电载荷目标锁定带来的影响情况下使用的减小链路延时对光电载荷目标锁定影响的方法。

背景技术

无人机技术是21世纪军事装备技术的重要发展方向，在近10年来的几次局部战争中，无人机都发挥了巨大威力。

无人机系统由无人机平台和地面控制站构成，其中无人机平台搭载任务载荷满足特定的任务需要，地面控制站通过测控链路实现对无人机状态监视、载荷操控、载荷数据显示等工作。

无人机系统一个广泛应用场景为目标的侦查、监视、打击；主要手段为通过光电载荷产生的视频数据进行，通过人在回路操控实现目标识别、锁定工作。

光电载荷一般指可见光、红外视频等成像类任务载荷，通过光电载荷实现对监视区域的可见光、红外成像。通过连续成像构成实时动态视频，动态视频在机载端通过压缩、测控链路传输、地面站接收、解压显示等工作，完成对目标区域的监视。并通过人在回路操控形式完成视频中感兴趣目标的选取、锁定，并将目标参数上传至无人机平台及光电载荷中，光电载荷通过影像匹配方法实现对目标的匹配和跟踪。

在无人机光电载荷应用过程中，如目标监视、跟踪过程中，由于光电载荷视频产生、压缩、传输到地面，由地面进行解压显示过程，不可避免带来延时，其中主要延时产生在视频传输过程中，现阶段视距微波链路延时大约在500ms左右，一跳卫通链路延时1200ms左右。链路延时极大影响了载荷操控体验，如在目标锁定过程中，地面操控人员看到的视频实际是500ms或者1200ms以前的视频，加上载荷反应滞后使得目标动态锁定极其困难，往往是无法完成目标锁定、目标跟踪；极大影响了载荷操控体验，甚至是影响无人机任务实现。因此如何减小链路延时对光电载荷操控的影响一直是个热点问题，链路延时也是无人机测控链路的关键指标。

发明内容

本发明的一个目的是解决上述至少一个问题或缺陷，并提供后面将说明的至少一个优点。

本发明还有一个目的是提供一种减小链路延时对光电载荷目标锁定影响的方法，其通过在无人机的机载端设置有机载端数据处理模块，机载端数据处理模块将所述目标数据与缓存时序影像进行时序匹配，更新匹配数据的操控指令以消除延时影响，通过本方法能够提升光电载荷操控体验，减小操作失误，提高载荷目标锁定灵敏性，消除延时、载荷滞后带来的影响，提高光电载荷目标锁定效率。

本发明还有一个目的是提供一种机载端数据处理模块，仅将机载端数据处理模块串接入载荷操控流程中，对机载端其他系统以及地面端设备没有改动，对系统无影响，设备与效果宜于验证。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种减小链路延时对光电载荷目标锁定影响的方法，包括以下步骤：

步骤一、选取目标数据；

步骤二、将所述目标数据与缓存时序影像进行时序匹配，更新匹配数据的操控指令；

步骤三、输出所述操控指令至光电载荷。

优选的是，其中，所述步骤二中的匹配的具体过程如下：

参照所述缓存时序影像，将所述目标数据逐帧前推至当前时刻，以消除延时影响。

优选的是，其中，缓存时序影像进行所述目标数据的匹配主要通过对缓存时序影像进行目标搜索来实现，具体包括：选择搜索目标的坐标特征数据或者量化特征数据，将所述坐标特征数据或者量化特征数据与缓存时序影像中的坐标特征数据或者量化特征数据进行匹配。

优选的是，其中，目标的特征来源于地面端人工的选择，而缓存时序影像的时间序列可依据链路延时、视频帧频进行配置。

优选的是，其中，采用通用模板匹配或特征匹配的方式实施针对所述目标数据的匹配。

优选的是，其中，根据不同的链路延时对缓存内帧数进行相应调整。优选的是，其中，选取目标数据步骤由无人机的地面端执行，将所述目标数据与缓存时序影像进行时序匹配，更新匹配数据的操控指令；输出所述操控指令至光电载荷步骤由无人机的机载端执行。

优选的是，其中，所述机载端设置有机载端数据处理模块，所述机载端数据处理模块通过接受目标数据，参照缓存时序影像，将所述目标数据逐帧前推至当前时刻，以消除延时影响。

优选的是，其中，所述机载端数据处理模块包括基于DSP或ARM的通用处理器、相应的软件设备以及数据接口，所述数据接口接受和发送操控指令，接受地面目标数据中的视频帧数据，所述软件设备完成接口管理、目标数据缓冲与目标数据匹配操作。