[发明专利]一种基于无人机光电平台的目标跟踪航路生成方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机光电平台的目标跟踪航路生成方法，属于无人机技术领域。本发明包括以下步骤：获取目标定位时刻无人机参数、光电平台参数和测距信息；计算目标的经度、纬度和高度；生成圆形或矩形跟踪航路，无人机自动按跟踪航路飞行；在跟踪航路飞行过程中，判断是否需要重新对目标进行定位；根据新的定位信息生成航路并上传比对，无人机按照新的跟踪航路飞行，实现无人机动态跟踪目标。本发明依托无人机和光电平台，根据无人机遥测信息和光电平台激光测距值，计算目标经度、纬度、高度，根据目标位置信息自动生成跟踪目标的航路。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是指一种基于无人机光电平台的目标跟踪航路生成方法。

背景技术

无人机对发现的目标进行持续性跟踪是无人机应用的重要研究课题。例如，对移动车辆、人员的持续跟踪，对石油管道泄漏区域的持续观察，对林区火情蔓延趋势的持续观测等应用，都需要无人机为载荷平台提供稳定的观测角度。这对无人机的飞行航路提出了很高的要求。

光电平台选用目前国内成熟三光（可见光、红外、激光）光电吊舱。光电吊舱的功能主要包括可见光/红外视频采集、激光照射、目标识别等。

目前，对静态目标一般采用盘旋式跟踪侦查，对匀速目标采用格栅式跟踪侦查。而对于非匀速、非方向性运动的目标没有好的跟踪方式。如果无人机不跟随目标运动，目标脱离光电平台的观测范围后无人机将失去对目标的侦查。因此，如何为无人机规划精准、高效的跟踪航路，使无人机持续观察目标，具有重要研究意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于无人机光电平台的目标跟踪航路生成方法，

该方法可通过光电平台采集的目标数据信息，生成持续跟踪目标的航路。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种基于无人机光电平台的目标跟踪航路生成方法，包括以下步骤：

（1）获取目标定位时刻无人机参数、光电平台参数和测距信息；

（2）通过步骤（1）获取的参数计算目标的经度、纬度和高度；

（3）根据目标定位信息和目标的外形特征自动生成圆形或矩形跟踪航路，并完成航路上传和比对，无人机自动按跟踪航路飞行；

（4）无人机在跟踪航路飞行过程中，根据无人机实时位置信息、目标位置信息和光电平台的方位、俯仰信息判断是否需要重新对目标进行定位，并根据新的定位信息生成跟踪航路并上传比对，无人机按照新的跟踪航路飞行，实现无人机对目标的动态跟踪。

进一步的，步骤（1）具体包括以下步骤：

（1.1）根据链路接口协议，创建对应接口，接收无人机信息、光电平台信息；

（1.2）根据协议对无人机信息和光电平台信息进行解析，获取到同时刻和目标定位相关的参数，参数包括焦距值、平台方位角、平台俯仰角、无人机航向角、无人机俯仰角、无人机横滚角、无人机经度、无人机纬度、无人机高度、影像X坐标、影像Y坐标。

进一步的，步骤（2）具体包括以下步骤：

（2.1）获取到数据后对数据进行处理，将无人机经度、纬度转弧度后由大地坐标系转直角坐标系，根据参数角度关系，在直角坐标系中计算出图像中心点对应的坐标；

（2.2）已知测距值为图像中心点与无人机的实际距离，根据目标点所在像素点坐标，经过坐标转换，进行偏移处理，求出目标点对应的坐标；

（2.3）将目标点坐标转换为大地坐标系下目标点的经度、纬度、高度。

进一步的，步骤（3）具体包括以下步骤：

（3.1）根据目标类型和外形大小判断跟踪航路形状，计算跟踪航路最佳的飞行高度；