[发明专利]一种提高协同工作的多台光电经纬仪互引导精度的方法

说明书

本发明公开了一种提高协同工作的多台光电经纬仪互引导精度的方法，针对高精度引导的需求，解决目前协同工作的多台光电经纬仪的互引导精度不足的问题。多台光电经纬仪在同一时间跟踪同一个目标时，一台经纬仪首先捕获目标并且稳定跟踪目标，然后发出信号引导其它光电经纬仪也进入跟踪状态的这一过程中，影响引导精度的因素主要有站址误差、指向误差、动态滞后误差。为抑制这三种误差，本发明通过同步拍星校准、将目标轨道数据变换到被引导经纬仪的站心切平面坐标、被引导经纬仪先按照预测目标轨迹运动，接收到偏差量后再对机架位置进行微调、偏差量前馈控制等方法来提高互引导精度。

技术领域

本发明属于光电系统跟踪控制领域，涉及提高协同工作的多个光电经纬仪之间相互引导精度的方法。具体来说就是多台光电经纬仪在同一时间跟踪同一个目标时，一台经纬仪首先捕获目标并且稳定跟踪目标，然后发出信号引导其它光电经纬仪也进入跟踪状态的这一过程中，提高其引导精度的方法。

背景技术

光电经纬仪作为一种高精度的观测设备，具有高精度、实时性好、可以动态跟踪、可以以图像的形式直观再现等优点，因而被广泛应用于航空、航天等领域的飞行器实验中。有些实验中，一台经纬仪不能够覆盖所有的观测区域，就需要多台经纬仪协同工作，即多台经纬仪在同一时间跟踪并观测同一目标。在多台经纬仪的协同工作过程中，先捕获目标并进入稳定跟踪状态的那台经纬仪需要引导其它经纬仪也将目标捕获，并进入跟踪状态，这就是多台经纬仪的互引导过程。

吴能伟等人提出用光电经纬仪实时交汇数据和雷达的实测数据进行互联，解算目标位置后，再对其进行延时补偿后，转换坐标引导其它经纬仪(《光电经纬仪实时引导的实现》，光子学报，2007,10,Vol.36,No.10:1965～1968；《经纬仪实时引导的研究》，中国科学院研究生院硕士论文，2003,07)。在这种引导方法中，目标的飞行轨迹被统一到发射坐标系中，经纬仪的坐标和雷达的坐标也以发射坐标系中的坐标表示。但在实际应用中，受地球曲率影响，各个经纬仪的水平面并不在同一个平面内，如果采用一套直角坐标系表达目标的空间位置就会出现偏差。而进行高精度观测的经纬仪的观测视场较小，微小的空间位置偏差就有可能引起引导的失败。

杨健等人针对飞行试验中利用地面雷达引导参试飞机的应用场景，提出了基于GPS和通信技术的空基多目标引导系统(《采用GPS数据的空基多目标引导系统》，2011,7,Vol.18,No.7:94～97)。这种方法适用于安装GPS的合作目标，且作为观测设备的雷达也具有较宽视场，因而对引导精度的要求较低。当观测设备视场较小、目标飞行速度较快时，数据更新速率较慢的GPS设备就不能满足精度要求。

本发明提出的提高协同工作的多台光电经纬仪互引导精度的方法，针对轨道先验数据已知的目标，满足多台光电经纬仪之间高精度互引导的应用需求。目前尚未有公开发表的文献探讨这一问题。

发明内容