[发明专利]一种微小型无人机全捷联下视相机的目标定位方法

权利要求书

1.一种微小型无人机全捷联下视相机的目标定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1根据相机视场角和相机方形像素阵列的宽度计算相机焦距；

S2根据相机焦距和目标在像素阵列上的位置获取相机坐标系中像素位置到坐标原点的距离长度；

S3由像素位置到坐标原点的距离长度和目标在像素阵列的上的位置得到目标在相机坐标系中的单位坐标向量；

S4根据目标在相机坐标系中的单位坐标向量，并结合卡尔曼滤波算法估算目标到飞行器的相对距离；

S5通过坐标转换得到目标的地理位置信息与目标到飞行器的相对距离之间的关系，并结合卫星导航系统测量得到的飞行器位置信息量以及目标在相机坐标系中的单位坐标向量，计算目标的地理位置信息。

2.根据权利要求1所述的一种微小型无人机全捷联下视相机的目标定位方法，其特征在于，相机的焦距P_f根据得出，M为像素阵列的宽度，η为相机的视场角。

3.根据权利要求2所述的一种微小型无人机全捷联下视相机的目标定位方法，其特征在于，像素位置到坐标原点的距离长度P_L根据得出，其中，(P_x,P_y)为目标在像素阵列上的位置。

4.根据权利要求3所述的一种微小型无人机全捷联下视相机的目标定位方法，其特征在于，目标在相机坐标系中的单位坐标向量根据得出。

5.根据权利要求4所述的一种微小型无人机全捷联下视相机的目标定位方法，其特征在于，所述目标在惯性坐标系中的位置为相机坐标系到机体坐标系的转移矩阵，为机体坐标系到惯性坐标系的转移矩阵，为飞行器在惯性坐标系中的位置， L为像素点(P_x,P_y)到拍摄目标的距离长度。

6.根据权利要求5所述的一种微小型无人机全捷联下视相机的目标定位方法，其特征在于，飞行器到目标相对距离L通过状态预估方程状态测量方程状态预估方程的雅克比矩阵和测量方程的雅克比矩阵带入到卡尔曼滤波算法流程中计算得出；

其中，为x的导数，且

7.根据权利要求4-6中任一项所述的一种微小型无人机全捷联下视相机的目标定位方法，其特征在于，飞行器在惯性坐标系中的位置的导数v_g为飞行器相对地面的速度在地面惯性坐标系中的投影，χ为航线角，所述航线角为地速向量与正北方向的夹角，其中，v_g和χ通过卫星导航装置测量得到。

8.根据权利要求5所述的一种微小型无人机全捷联下视相机的目标定位方法，其特征在于，所述根据相机相对飞行器机体的安装角位置确定，所述由机载惯性导航装置测量机体相对惯性坐标系的姿态信息确定。