[发明专利]一种飞行器摄像定位方法

说明书

本发明涉及一种飞行器摄像定位方法，包括以下步骤：安装于飞行器上机身两侧各四个呈近似凸四边形安装的激光目标源在激光目标源电控箱进行激光电控下发出激光；在着陆平台上沿飞行器着陆方向左右两侧对称布置的两台近红外广角摄像机对飞行器成像，通过光纤收发模块将两路串行数字图像信号发送给图像处理单元；图像处理单元对接收到的两路串行数字图像信号进行目标源检测分析和目标源检测分析后处理；所述主控系统单元根据图像处理单元发送的解算结果计算出飞行器应移动方向并转化为控制信号；将控制信号发送给飞行器，控制飞行器着陆轨迹。所述方法克服了现有定位方法的不足，易操作、抗干扰能力强、适应恶劣环境。

技术领域

本发明涉及飞行器控制技术领域，尤其涉及一种飞行器摄像定位方法。

背景技术

目前,飞行器着陆定位方法主要包括以下几种形式：

微波着陆引导，由机上设备获得引导数据，其优点是：系统精度高，能满足全天候工作要求；允许飞机任意选择机场航道，适用于作各种起落的各型飞机；系统容量大，能满足空中交通量增加的要求；设备体积小，对场地要求低。但是易受电子干扰。

目视引导，由专职引导员在着陆平台利用信号旗或无线电指令目视引导飞机着舰。这要求引导员既有丰富的指挥经验，又有很强的目测能力。但是，抗阴雨雾云恶劣天气能力不足，也容易出现操作失误。

计算机视觉自主着陆，主要通过安装在飞机上的摄像机，获得着陆点附近的图像，使用计算机视觉算法，估计出飞机的飞行状态和相对于着陆点的位置和方位，结合其他机载传感器，实现飞机的自主着陆控制。

但是,上述技术存在很多缺点:1、无线电导航设备复杂,且易受干扰；2、人工目视控制,抗阴雨雾云恶劣天气能力不足，且容易出现操作失误；3、自主着陆系统对计算能力要求较高；4、着陆平台可能是动平台,动平台做六自由度运动，飞行器相对动平台位置关系复杂。因此,需要一种易操作、抗干扰能力强、适应恶劣环境的定位着陆方法。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种飞行器摄像定位方法,在昼夜条件及各种天气状况下精确定位飞行器相对着陆平台位置，所述方法也可以应用到其他运动物体之间的相互精确定位，用以解决现有技术中存在的各种问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种飞行器摄像定位方法，包括以下步骤：

步骤1、安装于飞行器上机身两侧各四个呈近似凸四边形安装的激光目标源在激光目标源电控箱进行激光电控下发出激光；

步骤2、在着陆平台上沿飞行器着陆方向左右两侧对称布置的两台近红外广角摄像机对飞行器成像，通过光纤收发模块将两路串行数字图像信号发送给图像处理单元；

步骤3、图像处理单元对接收到的两路串行数字图像信号进行目标源检测分析和目标源检测分析后处理；

步骤4、所述主控系统单元根据图像处理单元发送的解算结果计算出飞行器应移动方向并转化为控制信号；将控制信号发送给飞行器，控制飞行器着陆轨迹。

其中，所述步骤2中，为防止飞行器两侧摄像机采集图像时刻的不同，两台摄像机接收同步信号后同时开始自动曝光。

其中，所述步骤3进一步包括以下步骤：

步骤3.1：数据预处理板通过高速FPGA驱动光纤收发模块与摄像机信息交互，接收通过光纤收发模块传输的两路串行数字图像信号，并将其转换为并行图像数据流，将并行图像数据流通过CPCI插座传输到数据处理板；

步骤3.2：数据处理板通过CPCI插座接收来自数据预处理板的两路图像数据流，同时对两路图像进行目标搜索、捕获、识别与跟踪，分别完成总共八个目标的跟踪测量，实时解算出飞行器相对预期指定着落面的三维空间位置与姿态，将解算结果通过CPCI总线接口送到主控系统单元。