[发明专利]一种适用于小型飞行器光电系统高效扫描方法

权利要求书

1.一种适用于小型飞行器光电系统高效扫描方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：依据飞行器在扫描起始时刻的飞行状态，计算出一套优化的扫描参数，该扫描参数在扫描模式启动时装订，飞行过程中结合姿态信息实时调整视轴指向扫描点位置，完成扫描过程；

步骤2：采用基于地理坐标点的指向控制方法，使地面上扫描条带平直，在飞行航迹两侧形成一定幅宽的规则区域，最大限度利用探测器的探测能力。

2.如权利要求1所述的适用于小型飞行器光电系统高效扫描方法，其特征在于，所述步骤1中计算扫描参数，在探测器视距限制下，根据飞行器高度、速度和预设扫描条件，利用优化算法计算出扫描幅宽、初始俯仰角和各扫描点位置参数，并最终生成扫描点位置坐标序列。

3.如权利要求2所述的适用于小型飞行器光电系统高效扫描方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤11：设定计算条件，包括飞行状态，探测器参数及预设扫描条件；所述飞行状态包括飞行器的飞行高度、速度；所述探测器参数包括视距、视场；所述预设扫描条件包括扫描频率、重叠率；

步骤12：计算扫描参数最优值；所述扫描参数最优值包括初始俯仰角，最大横滚角，步进幅数；

步骤13：计算单视场在地面的映射区域；

步骤14：计算横向和纵向的视场重叠区域；

步骤15：计算扫描横向步进量和纵向步进量；

步骤16：生成扫描点位置坐标序列。

4.如权利要求3所述的适用于小型飞行器光电系统高效扫描方法，其特征在于，所述步骤2中进行地面区域扫描控制，根据陀螺、编码器、惯导系统器件提供的实时数据，结合步骤1的扫描参数，得到当前扫描点位置，并进行解算，解算结果用以控制伺服机构，使传感器视轴指向当前的扫描点，借助飞行器机动性实现连续扫描。

5.如权利要求4所述的适用于小型飞行器光电系统高效扫描方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤21：启动扫描任务；

步骤22：建立坐标系，以当前的飞行器位置为坐标系原点，采用北东地坐标系作为导航坐标系，采用前右下坐标系作为载体坐标系；

步骤23：依据探测器参数、飞行状态及预设扫描条件，装订匹配的扫描参数和扫描点位置坐标序列；

步骤24：实时获取姿态信息；

步骤25：计算当前时刻北东地坐标系下飞行器位置；

步骤26：计算当前时刻北东地坐标系下扫描点位置，建立当前扫描点向量；

步骤27：将扫描点向量通过姿态传感器数据转换到飞行器载体坐标系下；所述姿态传感器数据包括航向数据、俯仰数据、横滚数据；

步骤28：计算光电系统外托架、内托架角度，即解算光电吊舱方位角度及俯仰角度，从而获得视轴指向当前扫描点所需要转动的角度；

步骤29：输出伺服控制指令，控制伺服输出，调整方位和俯仰机构，使视轴指向当前扫描点。

6.如权利要求5所述的适用于小型飞行器光电系统高效扫描方法，其特征在于，所述步骤2还包括：

步骤210：判断扫描模式告警条件及扫描模式退出条件；符合扫描模式告警条件时，发出扫描告警信息；符合扫描模式退出条件时，退出扫描模式，否则重复步骤24。

7.如权利要求5所述的适用于小型飞行器光电系统高效扫描方法，其特征在于，所述步骤210中，建立警示机制来对由于飞行状态与扫描参数不匹配而造成的累积误差超限进行警示，及时报告出当前扫描状态，情况严重时退出扫描模式，以此来保证扫描数据的有效性和可靠性。

8.如权利要求6所述的适用于小型飞行器光电系统高效扫描方法，其特征在于，所述步骤210中，实时监控飞行器状态，当飞行状态改变不符合设定参数时，即符合扫描模式告警条件时，给出扫描告警信息，严重时，即符合扫描模式退出条件时，退出扫描模式。