[发明专利]一种基于图像质量的无人机侦察规划设计方法

权利要求书

1.一种基于图像质量的无人机侦察规划设计方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：首先，对于待侦察的凸多边形区域，以(max_longitude+min_longitude)/2作为基准经度计算其各个顶点在高斯坐标系下的坐标，其中，max_longitude为待侦察多边形区域顶点的经度最大值，min_longitude为待侦察多边形区域顶点的经度最小值，记高斯坐标系下的顶点坐标为(x_gi,y_gi)，i＝1:n为顶点序号，n为多边形的顶点总数，3≤n≤8；

然后，将多边形顶点按照其相对于多边形几何中心的方位角由小到大进行逆时针排序，排序后的顶点序号记为p_i，i＝1:n；

步骤2：选择距离载机当前位置点最近的顶点作为进入点；

步骤3：根据光电传感器视频跟踪目标尺寸要求，计算规划高度范围一，根据图像质量要求，计算规划高度范围二，以二者的交集作为最终的规划高度范围，记为[H_min，H_max]，按照H＝H_max-0.618×(H_max-H_min)计算得到最终的规划高度H，再根据规划高度和目标跟踪要求，确定理想规划速度上限，结合飞行性能，确定规划速度可取范围，记为[V_min，V_max]，按照V＝V_max-0.618×(V_max-V_min)计算得到最终的规划速度V；

步骤4：除进入点外，过多边形各个顶点作到进入点所在两条边的垂线，先在进入点所在的两条边所对应的两组垂线中分别一条长度最长的垂线，再在两条长度最长的垂线中选择长度较小的垂线，以该垂线的垂足所在边作为进入边，侦察宽度等于该垂线长度；

步骤5：设系统要求的最大和最小旁向重叠率分别为δ_min、δ_max，分别按下式计算得到最小和最大航道数目m₁、m₂：

其中，d_width为侦察宽度，l_v为垂直于侦察方向的视场，按照l_v＝2H*tan(α_v/2)计算得到，α_v为光电传感器垂直于侦察方向的视场角；

如果m₁＜m₂，规划时使用的旁向重叠率δ_v为：

如果m₁＝m₂，规划时使用的旁向重叠率δ_v为：

δ_v％＝δ_vmax％ (4)

航道数m＝m₁，航道间距Δl_v＝l_v(1-δ_v％)；

步骤6：由靠近进入边起，在进入边与步骤4确定的垂线对应的顶点之间每隔Δl_v作一条平行于进入边的直线，以这些直线作为航路所在直线；

步骤7：以各条航路直线与多边形的边的交点作为航路控制点，对于每个航路控制点，确定其所在航路直线上、位于在多边形外部的、与其距离为2l_p的点作为其对应的最终的航路点；其中，l_p为沿侦察方向的视场，按照l_p＝2H*tan(α_p/2)计算得到，α_p为光电传感器沿侦察方向的视场角。

2.如权利要求1所述的一种基于图像质量的无人机侦察规划设计方法，其特征在于：步骤3中所述的计算规划高度范围一的具体过程如下：

设视频跟踪时目标的最小尺寸为MinSize*MinSize，最大尺寸为MaxSize*MaxSize，图像质量为1080P高清，默认为垂直侦察，侦察角度为90度，传感器视场角为γ，目标在地面的尺寸为TgtSize*TgtSize，则根据视频跟踪目标尺寸要求确定的载机规划高度H_plan满足：

H_plan值的范围即为规划高度范围一。