[发明专利]一种多波段光电系统动态三维数据精度的测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种多波段光电系统动态三维数据精度的测试装置，包括飞行平台、地面控制站、时间同步装置、数据录取及解算设备和被测光电系统，所述飞行平台包括飞行动力系统、数据电台及GPS移动站；所述地面控制站包括数据电台、GPS基站及RTK事后数据处理系统，数据录取及解算设备分别连接时间同步装置、RTK事后数据处理系统和被测光电系统，相比较于传统的光电系统静态三维数据精度测试，本发明可以得到光电系统在跟踪运动目标状态下的动态三维数据精度，考核光电系统的动态探测跟踪性能。

技术领域

本发明涉及光电导航及测试技术领域，具体是一种多波段光电系统动态三维数据精度的测试装置及方法。

背景技术

三维数据精度是指光电系统测量并输出目标的方位角、俯仰角和距离值的精度，是光电系统一项非常重要的战技指标，在光电系统研制生产中必须进行准确测试评价。在传统的光电跟踪、侦察、警戒等装备中，方位角、俯仰角的精度通常采用产品瞄准目标时光轴指向角随机变化的标准统计偏差量进行评价，而在综合光频代表的新一代光电系统中，三维数据精度明确表述为光电系统测得的目标距离、方位角和俯仰角相对于真值的系统误差和随机误差。

由于新定义的三维数据精度是测量值与真值之间的偏差，因此测试三维数据精度的关键在于如何准确提供目标的真值。目前在测试光电系统的三维数据精度时采用的是静态目标测试法，即通过高精度的手持式激光测距仪和经纬仪事先标定出若干个静止目标的距离、方位角和俯仰角的真值，光电系统测量得到这些目标的三维数据与真值比较从而得到其三维数据精度。由于该测试方法中采用的手持式激光测距仪和经纬仪只能标定出静止目标的三维数据真值,这种方法得到的结果实际上是光电系统对静目标的静态三维数据精度，但光电系统的实战对象通常是飞机、导弹等运动目标，因此该方法无法全面评价光电系统的动态三维数据精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多波段光电系统动态三维数据精度的测试装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多波段光电系统动态三维数据精度的测试装置，包括飞行平台、地面控制站、时间同步装置、数据录取及解算设备和被测光电系统，所述飞行平台包括飞行动力系统、数据电台及GPS移动站；所述地面控制站包括数据电台、GPS基站及RTK事后数据处理系统，数据录取及解算设备分别连接时间同步装置、RTK事后数据处理系统和被测光电系统，地面控制站分别连接数据电台、GPS基站和RTK事后数据处理系统，地面控制站通过数据电台与飞行动力系统完成信息交互，飞行动力系统上设有GPS移动站。

作为本发明的进一步技术方案：所述GPS移动站上连接有GPS天线。

作为本发明的进一步技术方案：所述GPS基站上连接有GPS天线。

作为本发明的进一步技术方案：所述飞行动力系统采用三旋翼两倾转垂直起降的无人机，其尾部设有热源工装，热源工装上安装有3个红外热源。

作为本发明的进一步技术方案：所述GPS基站采用Linux操作系统，通道数达到220，定位输出频率1～50Hz，RTK水平精度±(8+1×10^-6D)mm。

作为本发明的进一步技术方案：所述时间同步装置采用GPS秒脉冲信号对数据录取及解算设备进行授时，通过网口发送对时广播给被测光电系统主控计算机，实现与测试光电系统之间的测试数据同步。

作为本发明的进一步技术方案：其特征在于，所述数据录取及解算设备采用便携计算机，录取被测光电系统输出的目标三维数据，加上时戳后，记录在存储介质上，最后根据GPS记录的飞行数据、光电系统大地坐标和被测光电系统输出的目标三维数据计算得到三维数据精度。

一种多波段光电系统动态三维数据精度的测试方法，采用上述系统，具体步骤如下：