[发明专利]一种运动轨迹出视场的目标位置计算和指示方法

说明书

本发明属于机载光电侦察、态势感知领域，公开了一种运动轨迹出视场的目标位置计算和指示方法，包括以下步骤：三维地理场景生成；视场中目标地理定位；光电系统瞄准线地理定位；虚拟相机位姿配置；指示箭头生成。本发明通过相关技术手段实现出视场的目标位置持续指示效果，能够在光电图像上叠加指向出视场目标的虚拟箭头；从而提供一种快速搜索已知位置信息或者出视场的目标的能力。

技术领域

本发明属于机载光电侦察、态势感知领域，涉及一种运动轨迹出视场的目标位置计算和指示方法。

背景技术

军用光电系统在执行目标侦查、搜索、跟踪等任务中，往往会出现跟踪目标运动轨迹超出光电探测视场的情况。目标出视场的原因一般包括多个方面的因素：载机位置和姿态变换运动、光电系统的俯仰和方位运动、视场切换、多目标切换、以及运动目标的运动随意性。

一旦跟踪的目标出现出视场的情况，需要飞行员手动操作，重新搜索相关区进行目标的探测。在大多数任务条件下，往往费时费力、且效率低下，并且很有可能无法再次搜索到相关目标。

对于在光电视场中出现过又超出视场的目标，正确指示其相对位置，对于快速搜索到该目标是至关重要的。

发明内容

(一)发明目的

为解决出视场的目标再次搜索比较困难，效率低下的问题。本专利提出一种出视场的目标位置计算和指示方法。在光电图像上，对超出视场的目标，以叠加箭头图形符号的形式指示其相对方位，光电操作人员能够操控手柄，根据提示的相对位置操控光电系统，从而快速再次捕获目标。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种运动轨迹出视场的目标位置计算和指示方法，主要步骤包括以下几部分：首先，基于载机位姿数据和地形数据生成三维地理信息系统，该过程包括获取载机实时位姿传感器数据以及光电瞄准线姿态数据，计算载机的空间位置转换矩阵和空间姿态转换矩阵，并根据地形数据完成三维场景重建；其次，对光电系统瞄准线进行地理定位；同时，完成光电图像视场中的目标地理定位；之后，对虚拟相机进行位姿配置；最后，生成指示箭头。

(三)有益效果

根据该发明提供的根据。可以将其设计为软件功能，集成到现有光电系统中，帮助飞行员在执行各种目标侦查任务中，快速的搜索到超出视场的目标，提升目标打击的效率，帮助缩短OODA环时间。

附图说明

图1是本发明中方法的流程组成示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，本发明实施例随动头盔综合视景生成方法包括以下步骤：首先基于载机位姿数据和地形数据生成三维地理场景；其次，根据载机位姿数据和瞄准线数据，计算出瞄准线与三维地形交点，即对瞄准线进行地理定位；第三，基于目标图像和瞄准线姿态数据，计算目标地理位置，即对目标进行地理定位；第四，配置虚拟相机的位置姿态参数，根据载机位姿参数和光电成像参数配置虚拟相机；第五，生成指示箭头。

下面对上述过程中的每个步骤进行详细描述：

S1：基于载机位姿数据和地形数据生成三维地理场景

载机的位姿参数主要包括载机位置参数和姿态参数，位置参数包括经度、纬度、高度，分别记为L、B、H，位置数据以地理坐标系为基准，经度、纬度单位为度，姿态参数包括航向角、俯仰角、横滚角，分别记为a、p、r，单位为度，该角度以东北天坐标系为基准。光电瞄准线姿态数据包括瞄准线的俯仰角和方位角，分别记为a_los、p_los，该角度以载机坐标系为基准。