[发明专利]一种用于无人机的全捷联末制导方法

说明书

本发明公开一种用于无人机的捷联末制导方法，一、全捷联于无人机的导引头采集目标区域的图像信息；二、将图像信息进行拼接，并在拼接后的图像上进行可疑目标检测；三、确定图像上可疑目标的实际位置，并根据该实际位置调整航线，使无人机围绕该可疑目标飞行；四、确认目标并对目标进行跟踪；五、当对目标进行有效跟踪后，地面站下达攻击指令，无人机的制导系统接收该指令，并判断制导系统是否更新制导信息，若已更新则制导系统实施末制导控制，制导系统实时判断末制导过程是否完成和是否取消末制导任务，若制导信息未更新、末制导过程已完成或末制导任务取消，返回步骤四，本发明成本低，解决微小型无人机基于全捷联导引头的导航制导控制问题。

技术领域

本发明属于飞行器导航制导与控制的技术领域，具体涉及一种用于无人机的全捷联末制导方法。

背景技术

随着制导技术的发展，人们研发了平台稳定式导引头和全捷联式光学导引头。其中，捷联末制导是一种新的制导形式，是各种低成本、小型化无人机的首选技术方案，与传统的平台导引头相比，最大的优势在于体积小、重量轻、成本低。它分为全捷联和半捷联两种形式，全捷联方式彻底取消了机械回转机构，使得跟踪速度和跟踪精度不受机械限制和摩擦力矩的影响，且提高了可靠性。

全捷联技术在制导系统中的应用研究大都集中于利用所探测的弹目相对距离与体视线角信息，通过数学方法进行视线角速率重构来降低捷联方式带来的误差影响，并保证与平台式系统硬件兼容使用。平台式导引头的对机体扰动解耦，驱动平台精确跟踪及制导指令提取的方式也为捷联导引头的制导应用提供了有益的指导。

全捷联技术在微小型无人机上应用后，光学导引头和机体固联后导致跟踪算法和机体控制算法耦合且互相制约。此外，跟踪过程需要较大的瞬时视场，从而导致单幅图像数据量增加，同时视线角速度的提取十分困难。不过随着基础器件的技术进步，光学大面阵探测器日趋成熟，不仅解决了较大视场的需要，测角精度也极高，可直接用获取的体视线角来进行无人机的末端制导。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于无人机的全捷联末制导方法，适用于微小型无人机，可使用较低的成本、更好的解决微小型无人机基于捷联图像导引头的导航制导与控制问题。

一种用于无人机的全捷联末制导方法，包括以下步骤：

步骤一、全捷联于无人机的导引头采集目标区域的图像信息；

步骤二、将图像信息进行拼接，并在拼接后的图像上进行可疑目标检测；

步骤三、确定图像上可疑目标的实际位置，并根据该实际位置调整航线，使无人机围绕该可疑目标飞行；

步骤四、确认目标并对目标进行跟踪；

步骤五、当对目标进行有效跟踪后，操纵人员在地面站下达攻击指令，无人机的制导系统接收该指令，并判断制导系统是否更新制导信息，若已更新则制导系统实施末制导控制，同时，制导系统实时判断末制导过程是否完成和是否取消末制导任务，若制导信息未更新、末制导过程已完成或末制导任务取消，则返回步骤四。

进一步地，用于拼接的图像信息为：对所采集的图片进行筛选，选择无人机姿态波动在±5°内所采集到的图片，并筛除无人机在转弯时所采集图片。

进一步地，导引头的采集频率为：根据视场面积及当前无人机的速度计算出速度方向上相邻两帧图像视场面积不重合的最小时间间隔，以此作为导引头采集图像的最大间隔。

进一步地，所述末制导控制具体为：