[发明专利]一种抗长时遮挡的低慢小目标跟踪装置及方法

说明书

为解决现有光电跟踪装置无法实现对遮挡无人机的全程跟踪监控的技术问题，本发明提供了一种抗长时遮挡的低慢小目标跟踪装置及方法。本发明采用光电搜索跟踪装置+监控型无人机的联合探测方式，通过光电搜索跟踪装置发现、识别、跟踪黑飞无人机目标，获取其三维坐标及轨迹，当目标飞入楼宇背景后，由在监控区上空值班的监控型无人机进行接力跟踪，光电搜索跟踪装置和监控型无人机共同合成完整的黑飞无人机飞行轨迹和飞行参数，为黑飞无人机威胁等级评估提供有效评估数据，有效弥补了单一光电探测存在楼宇背景遮挡等监控盲区的问题。

技术领域

本发明属于光电跟踪技术领域，涉及一种光电搜索、识别、跟踪无人机方法。

背景技术

低慢小目标是低空、慢速、小型目标的统称，一般将飞行高度小于1000m，飞行时速小于200公里，雷达反射面积小于两平方米的低空飞行物称为低慢小目标。低慢小目标主要包括部分民用无人机、航空模型等低慢小航空器，以及飞鸟、风筝等低空飞行物，具有起飞要求低、升空突然性强、发现处置困难等特点。

目前低慢小目标的探测方式主要有雷达和光电两种方式，雷达具有探测距离远、不受天气影响等优点，但是其测角精度较低，也不能适应城市等复杂背景的情况。光电探测测角、测距精度高，可对目标进行清晰成像，并对目标类型进行进一步的识别，同时，通过多光谱融合及先进算法可实现在城市复杂背景下对无人机目标的跟踪。

由于城市环境楼宇众多，威胁无人机可能在众多楼宇中穿梭，使得光电跟踪装置的跟踪过程经常被楼宇遮挡，无法实现对遮挡无人机的全程跟踪、威胁等级评估和有效拦截。因此需要更为先进的探测和跟踪手段来对低慢小目标实时全程监控。

发明内容

为解决现有光电跟踪装置无法实现对遮挡无人机的全程跟踪监控的技术问题，本发明提供了一种抗长时遮挡的低慢小目标跟踪装置及方法。

本发明的技术方案是：

一种抗长时遮挡的低慢小目标跟踪装置，包括光电搜索跟踪装置；

所述光电搜索跟踪装置包括转台、控制器和上位机；

所述转台包括转台本体和设置在转台本体上的多波段分光成像模块、红外成像模块、激光测距模块和图像融合板；

所述控制器包括时序控制板、图像解析板、伺服驱动器、转台伺服控制板、和GPU图像处理平台；

其特殊之处在于：

所述光电搜索跟踪装置还包括第一差分GPS和第一无线指令收发装置；所述GPU图像处理平台上运行有用于生成制导指令的制导算法；

所述低慢小目标跟踪装置还包括监控型无人机；

监控型无人机为长航时混合翼无人机，所述长航时混合翼无人机上安装有小型光电吊舱、第二差分GPS和第二无线指令收发装置；

所述第二差分GPS用于定位监控型无人机的当前位置，为所述制导算法提供数据源；第二无线指令收发装置用于接收来自所述光电搜索跟踪装置的制导指令，同时向所述光电搜索跟踪装置下发自身的差分GPS定位数据。

进一步地，所述小型光电吊舱采用两轴四框架结构。

本发明还提供了一种基于上述的抗长时遮挡的低慢小目标跟踪装置实现低慢小目标跟踪的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)系统初始化，包括上位机设置搜索空域范围、向光电搜索跟踪装置的控制器发送目标搜索指令；

2)控制器接收目标搜索指令，并案设定的搜索空域范围，控制转台进行目标搜索；

3)控制器对转台搜索的目标进行识别，若探测到目标，则进入步骤4)；若未探测到目标，则返回步骤2)；