[发明专利]一种无人机的光学吊舱安装误差角估算方法

权利要求书

1.一种无人机的光学吊舱安装误差角估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选择一光学吊舱能够在无人机飞行过程中稳定锁定的目标点T，并预先采集该目标点的坐标(J′_t,W′_t,H′_t)；

(2)无人机飞行过程中，光学吊舱稳定锁定目标点T后，进行激光测距；

(3)记录激光测距时刻光学吊舱的方位角、俯仰角和激光测距值，记录激光测距时刻无人机的坐标和姿态角；

(4)建立无人机目标定位数学模型：

其中，rⁿ为目标点T在无人机地理坐标系下的坐标表示；r^p为目标点T在光学吊舱直角坐标系下的坐标表示；为无人机平台直角坐标系到光学吊舱平台直角坐标系的转换矩阵，由光学吊舱的方位安装误差角ε_α、俯仰安装误差角ε_β和滚转安装误差角ε_γ表示；为无人机地理坐标系到无人机平台直角坐标系的转换矩阵，由无人机的偏航角ψ、俯仰角θ和滚转角γ表示；R为地球半径；光学吊舱的方位角为A，俯仰角为E，激光测距值为S，无人机实时输出的地球球面坐标系下的坐标为(J_p,W_p,H_p)，J_p为无人机经度，W_p为无人机纬度，H_p为无人机高度；

(5)基于无人机目标定位数学模型建立光学吊舱安装误差角解算数学模型；

(6)根据多元牛顿方法迭代求解获得安装误差角。

2.如权利要求1所述的无人机的光学吊舱安装误差角估算方法，其特征在于：所述步骤(1)中，目标大小为5m*5m～8m*8m，目标点的坐标(J′_t,W′_t,H′_t)的采集精度在10米内。

3.如权利要求1所述的无人机的光学吊舱安装误差角估算方法，其特征在于：步骤(2)中无人机的飞行高度和斜距满足光学吊舱能够稳定锁定目标时，光学吊舱开始进行激光测距。

4.如权利要求1所述的无人机的光学吊舱安装误差角估算方法，其特征在于：具体为：

5.如权利要求4所述的无人机的光学吊舱安装误差角估算方法，其特征在于：具体为：

6.权利要求5所述的无人机的光学吊舱安装误差角估算方法，其特征在于：所述步骤(5)基于无人机目标定位数学模型建立光学吊舱安装误差角解算数学模型，具体为：

令将目标定位数学模型改写为

令x＝(ε_α,ε_β,ε_γ)，F(x)＝F(ε_α,ε_β,ε_γ)＝(f₁,f₂,f₃)，其中f₁,f₂,f₃为上述三元非线性方程组中的三个表达式，则光学吊舱安装误差角解算数学模型的公式为：

其中，s为DF(x_k)s＝-F(x_k)的解。