[发明专利]一种基于虚拟平台的外弹道光学测量精度分析方法

权利要求书

1.一种基于虚拟平台的外弹道光学测量精度分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、三维建模：通过3ds Max软件对靶场地形地貌和被测飞行目标进行三维建模；

S2、构建虚拟外弹道光学测量设备：利用3ds Max软件中的摄影机模拟现实中的外弹道光学测量设备，并设置摄影机参数α；

S3、生成目标三维飞行动画：设置所述被测飞行目标的外弹道参数β，并根据所述外弹道参数β在3ds Max软件中生成被测目标的三维飞行动画；

S4、输出二维图像序列：通过3ds Max软件生成并输出所述虚拟外弹道光学测量设备拍摄的飞行目标图像序列；

S5、误差项设置：现实中，所述外弹道光学测量设备的标称参数值与真实参数值存在偏差，偏差值记为△α，则所述外弹道光学测量设备的标称值为α*：α*=α+△α；

S6、图像处理和参数解算：将α*代入图像处理和参数解算算法，对步骤S4得到的所述图像序列进行解算，得到外弹道参数计算结果β*；

S61、采用差图像法对所述图像序列进行目标识别；

S62、采用边缘检测算法提取图像中导弹的目标特征参数，所述目标特征参数包括外形轮廓、中轴线、中轴线中点；

S63、将α*代入图像处理和参数解算算法，利用中轴线面面交汇算法计算导弹飞行姿态，利用最小二乘估计法计算所述被测飞行目标的飞行空间位置；将不同时刻的所述飞行空间位置坐标进行最小二乘拟合得到弹道轨迹；将所述弹道轨迹对时间微分得到飞行速度；利用导弹中轴线和速度矢量计算导弹攻角；综合所述弹道轨迹、所述飞行速度和所述导弹攻角得到外弹道参数计算结果β*；

S7、测量精度分析：以步骤S3设置的外弹道参数β为真值，以步骤S6的计算结果β*为测量值，得到外弹道参数测量精度δ=（△β/β）×100%，其中△β=β*-β。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟平台的外弹道光学测量精度分析方法，其特征在于：步骤S2中所述摄影机参数α包括摄像机在三维模型中的地理坐标、摄影机方位角和俯仰角、摄影机图像传感器尺寸和分辨率、摄影机镜头焦距和光圈、拍摄帧频、曝光时间、感光度。

3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟平台的外弹道光学测量精度分析方法，其特征在于：步骤S3中所述外弹道参数β包括弹道轨迹、飞行速度、飞行姿态和攻角。

4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟平台的外弹道光学测量精度分析方法，其特征在于：所述飞行姿态包括俯仰角、偏航角和滚转角。

5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟平台的外弹道光学测量精度分析方法，其特征在于：所述飞行姿态包括俯仰角、偏航角和滚转角。

6.根据权利要求1~5其中任意一项所述的一种基于虚拟平台的外弹道光学测量精度分析方法，其特征在于：步骤S2中外弹道光学测量设备为两台。