[发明专利]一种无人机光电吊舱安装误差标校方法

权利要求书

1.一种无人机光电吊舱安装误差标校方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，首先确定一个地面合作目标点，并用高精度差分GPS获取该点的经纬度和高程；

步骤二，根据合作目标点确定无人机校飞路线；并在指定测量点对合作目标点进行观测，获取并记录无人机像点坐标，并进行坐标转换；

步骤三，建立安装误差诊断模型；

步骤四，辨识安装误差诊断模型中的未知参数，并在后续的定位过程中补偿光电吊舱的安装误差。

2.根据权利要求1所述的一种无人机光电吊舱安装误差标校方法，其特征在于，所述的步骤二中校飞满足以下条件：

航向、航高：对于飞机转弯以及爬升、俯冲时的光电吊舱的观测数据不带入后期的数据处理中；

姿态：尽量保证飞机的俯仰角与横滚角为零度或较小角度；

航速：飞机为匀速运动。

3.根据权利要求1或2所述的一种无人机光电吊舱安装误差标校方法，其特征在于，所述的步骤二的具体步骤为：

2.1，大地坐标系O：以地心作为原点，Z_o轴为北极方向，X_o轴为地心指向格林尼治子午面与地球赤道的交点方向，Y_o轴与X_o、Z_o两轴相互垂直构成一个右手系；在大地坐标系中每一点的坐标表示成：(B，L，H)，分别代表该点的纬度、经度和高程；

2.2，大地直角坐标系G：大地直角坐标系与大地坐标系重合；大地直角坐标系中任一点的坐标用该点在此坐标系各个坐标轴上的投影来表示；

2.3，地理坐标系N：在地理坐标系中，原点是载机中心在某一时刻所处的位置，Z_n指向正北方向，X_n垂直于地表指向天空，Y_n与Z_n、X_n相互垂直构成一个右手系，指向正东；

2.4，载机坐标系B：载机坐标系的原点为载机导航系统的中心，Y_b代表载机横轴，Z_b代表载机纵轴，X_b由机腹指向机背；载机航向角φ，载机俯仰角γ，载机横滚角θ代表该坐标系相对地理坐标系的三个姿态角；当姿态角均为零时，载机坐标系的三轴指向与地理坐标系的三轴指向重合；

2.5，基座坐标系T：将基座坐标系相对载机坐标系的三个安装误差角定义为Δφ_I，Δγ_I，Δθ_I；

2.6，摄像机坐标系C：摄像机坐标系的原点在摄像机光轴与横轴的交点上，Z_c轴为摄像机光轴，指向目标；光轴指向角以方位角α和高低角β表示，其中方位角α为绕方位轴X_c的旋转角度，高低角β为绕俯仰轴Y_c的旋转角度；

2.7，图像物理坐标系：图像物理坐标系的原点是光轴与像平面的交点，其中X轴、Y轴分别与图像像素坐标系的X、Y轴平行，以实际物理尺度为单位；

2.8，图像像素坐标系：图像像素坐标系的原点在图像的左上角，坐标单位为像素；坐标(x_p，y_p)表示当前像素在数字图像中的行数与列数；

根据图像物理坐标系和图像像素坐标系的定义，像点p的图像像素坐标(x_p，y_p)与其图像物理坐标(x_w，y_w)的关系为：

其中，(C_x，C_y)代表图像主点，即光轴与像面交点的像素坐标；d_x，d_y分别为摄像机的单个像元在X_w，Y_w方向上的物理尺寸。