[发明专利]一种提高机载光电系统目标定位精度的校靶方法

说明书

本发明公开一种提高机载光电系统目标定位精度的校靶方法。机载光电系统目标定位方法是指安装在载机上的光电设备，根据自身的测量数值及载机的姿态角度、地理坐标、海拔高度，计算出它观测到的空中/地面点目标在大地坐标系下的坐标的一种算法。而由于惯导坐标系与光电转塔光轴所在所标系之间存在误差，从而导致定位精度不能达到指标要求，本专利提供了一种能明显提高定位精度的校靶方法，可以有效的提高目标定位精度。本专利可以利用现有设备，标定光轴坐标，并计算出光轴坐标系与惯导坐标系之间的欧拉角，将此欧拉角转换矩阵代入目标定位算法后，在斜距5公里的情况下定位精度约在10m至20m之间。本专利可以利用现有设备，可以适用于不同型号的光电系统，通用性强。

技术领域

本发明属于机载光电技术领域，是一种提高机载光电系统目标定位精度的方法。

背景技术

自主定位技术是指将POS系统(由GPS接收机和惯导系统组成)安装于机载光电侦察设备顶部，由机载光电侦察设备独立实现目标定位功能。通过这一技术，光电侦察设备可挂载任意平台上进行自主定位，通用性良好，省去了地勤人员对飞机进行姿态数据通讯、时钟同步对接、安装标校等工作，缩短了联调周期，消除了减震器误差，还可以节约成本并减轻飞机平台载荷重量。

POS系统安装在光电侦察设备上后需要进行校靶，传统的校靶方法存在以下问题：

1.场地要求，需要相对平整的校靶场地，每架载机都需要专用校靶仪器，飞机需要架水平；

2.步骤繁杂，需要安装靶镜、安装目标靶、将飞机架水平、观测等步骤，大约需要5-10个小时；

3.成本较高，仪器设计、生产费用，花费较高。地勤人员需要专业培训，操作较为复杂。

另外传统的校靶方法都没有同时标定惯导坐标系和光轴坐标系，因而会造成较大的校靶误差，导致校靶精度不高。

发明内容

要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：当前所采用的校靶方法对准方式繁杂、对准时间长，对准精度差，不能满足实际使用过程中目标定位的精度要求。

为解决上述技术问题，本发明提出一种提高机载光电系统目标定位精度的校靶方法，该方法原理是通过天顶仪，标校出光电系统光轴所在坐标系，并计算出光电系统光轴坐标系与惯导坐标系之间的欧拉角，组成欧拉矩阵后实现校靶，校靶完成后将得到的欧拉矩阵引入目标定位算法，可大幅提高目标定位精度。

本发明的方法通过将固连好的光电系统以及惯导架设于天顶仪中间，利用天顶仪的水平光管组的水平特性，标校光电系统光轴的俯仰角以及横滚角，读出惯导当前输出的横滚角与俯仰角，然后利用已知的平行光管对真北向的夹角和惯导输出的航向角，相减后计算出两个坐标系之间的航向偏差欧拉角。

本发明的技术方案为：

所述一种提高机载光电系统目标定位精度的校靶方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将光电系统与惯导固连，放置于天顶仪中心位置的三脚转台上；

步骤2：给光电系统和与其固连的惯导上电，待惯导初始对准完成后，调整三脚转台，操作光电系统转塔，使光电系统瞄准线对准天顶仪的中心平行光管的十字中心；

步骤3：操作光电系统转塔方位旋转90°，俯仰角度不变，使光电系统瞄准线指向天顶仪垂直方向的平行光管的十字中心；如果光电系统瞄准线未能对准天顶仪垂直方向的平行光管的十字中心，则返回步骤2，重新调整三脚转台，操作光电系统转塔，使光电系统瞄准线对准天顶仪的中心平行光管的十字中心；