光电经纬仪实时引导数据的坐标变换

光电经纬仪在中心机的实时引导下对目标进行跟踪测量时,通常中心机发给经纬仪的引导数据是WGS-84坐标系下的,而经纬仪是角度测量的设备.通过空间坐标变换将空间直角坐标的数据转换成垂线测量坐标系下的数据,进而转化为角度数据,提供给经纬仪对目标进行跟踪测量.     

车载经纬仪的垂轴误差分析

基于高精度机动式车载测量平台,提出了利用综合坐标变换法修正补偿机动平台变形引起的光电经纬仪测角误差。分析了综合坐标变换法的基本原理,建立基座、照准部及望远镜坐标系,并推导得出了三轴误差公式。构建了一个车载平台模型,并根据实际算例分别通过综合坐标变换法和传统单项误差累计法进行误差修正。结果表明,综合坐标变换法较单项误差累计法误差修正精度提高5,避免了单项误差累计法工作范围内分布多个较大误差点的弊端,具有较高的补偿精度,将该方法应用于机动车载测量系统可进行高精度的测量,具有较高的理论和实用价值。     

基于半角机构的反射镜光电平台测角研究

偏仰两轴反射镜光电平台通过控制光路中反射镜的转动实现视线的角位置跟踪。实时测量视线和视轴的角误差是完成角位置跟踪的前提。传统的光电稳定平台将探测成像系统安装在稳定平台上,所以目标像在图像平面中的脱靶量等于视线角误差。反射镜光电平台采用探测成像系统和平台分离的结构形式且光路发生折转,使得目标脱靶量不再等于视线角误差。基于光学反射定律和等距坐标变换,对反射镜光电平台的视线角误差计算进行了研究,得到目标脱靶量和视线角误差的映射关系,并且可以将其近似为关于外框架角的旋转变换。通过数值仿真和样机实验验证了分析结果的正确性。     

海上多平台多传感器数据对准及其精度分析

建立敌我统一态势图是协同作战的一项主要内容,它首先需要将分布的传感器数据变换到公共坐标系中,实现数据位置对准.针对海上多平台多传感器的数据位置对准问题,提出了一种基于舷角一距离的多传感器数据对准方法.利用海上平台互相测量的舷角一距离信息,将目标量测转换到平台的传感器舷角坐标系中,完成数据对准.研究了实现该对准方法的两种...     

基于三维仿真平台的二维跟踪算法性能检测

对于现阶段昂贵武器不能重复外场实验进而影响光电跟踪经纬仪跟踪算法性能检测的问题,采用了一个模拟真实导弹飞行的三维仿真虚拟平台,通过改变参数模拟真实导弹飞行姿态等改变。主要利用坐标系转换和旋转映射技术解决了在三维仿真平台上检测二维跟踪算法性能的问题。两组实验结果表明:旋转映射技术在检测重心算法跟相关算法时稳定跟踪时平均帧频达到85 帧/s,并且比直接映射技术更节省计算时间,因此,已成功将二维跟踪算法应用于三维仿真平台,并可将该平台作为一个基准检测不同二维跟踪算法的性能。     

基于三自由度扰动模型的光电测量设备抗扰动系统

提出了一种基于三自由度扰动模型的测量船光电测量设备抗船摇扰动系统。利用坐标轴旋转的方法将目标的引导数据从大地坐标系转化为甲板坐标系，利用最小二乘法对测量船的姿态角数据进行处理获得测量船的船摇数据，建立了包括横摇、纵摇和艏摇在内的三自由度位置扰动模型和速度扰动模型，并利用前馈控制实现对船摇扰动的补偿。通过仿真得到了与理论分析一致的结果，证明基于三自由度扰动模型的前馈系统能有效提高光电测量设备的跟踪和捕获精度。     

机载光电探测航姿信息融合算法研究

介绍了机载光电探测航姿信息融合的必要性,阐述了航姿信息融合算法的基本原理,具体描述了融合算法的实现过程,算法主体思路是通过3次坐标系的转换,将目标在传感器图像上的位置坐标变换到一个稳定的不受飞机姿态影响的基准坐标系里,并给出了坐标系变换的确切数学表达式.最后给出了一个采用该算法的系统的实际演示效果和详细数据,证明了算法的有效性.     

机载光电平台自主引导精度分析

航空侦察是为获取敌情、地形和有关作战情报而采取的重要手段,各种电磁信号侦察、光电信号侦察在同一飞机平台的应用越来越广泛,电磁信号侦察以及地面其他系统发现目标后,通过目标的位置信息引导光电侦察系统对目标进行搜索、跟踪、查证的应用也越来越多.当机载光电平台接收到目标的坐标值后,自行接收GPS和惯导信息,并实时解算出被测目标在光电平台坐标系下的方位角和俯仰角,引导目标进入光学载荷视场内,并用图像视频跟踪的方法捕获和跟踪目标.针对飞机平台对地面固定目标或者运动目标的引导进行研究,将目标点坐标从大地坐标系转换到光电平台载机坐标系,并建立自主引导测量方程,利用蒙特卡罗统计的方法分析自主引导测量方程中各个误差因素对最终引导精度的影响,针对如何提高引导精度提出了一些建议.并在某光电平台上进行飞行试验验证,目标均能很好地进入跟踪视场内,完成捕获、跟踪功能.     

光电经纬仪轴系误差仿真计算的新方法

轴系是决定光电经纬仪测量精度的关键组件，过去常将球面三角学方法做某些简化后来推导轴系误差引起的光电经纬仪测量误差，存在适用局限性。根据光电经纬仪的测量坐标系,采用坐标变换方法，将轴系误差出现的过程看作坐标系的旋转过程，并用旋转矩阵来表示各个轴系误差，最终建立了轴系误差引起测量误差的数学模型。采用MATLAB与VB混合编程的方法对该误差模型进行了仿真分析，通过比较仿真结果与单项误差法计算的结果，验证了该轴系误差模型的正确性，为光电经纬仪的精度分析和误差修正提供了参考。     

车载光电经纬仪的测量误差修正

为了降低载车平台变形对经纬仪测角精度的影响,补偿较大变形产生的测角误差,实现活动站测量,分析了平台变形对光电经纬仪测角误差影响的基本原理,利用一套激光自准直式的非接触测量装置测量出因平台变形而导致的经纬仪方位旋转轴线的倾斜角及倾斜方向,通过时统终端与经纬仪望远系统同时记录测角数据及倾斜数据,从而对测角误差进行修正。该方法精度高、实时性强,能够补偿±0.7°范围内平台变形而带来的测角误差,测量装置误差在20″内。为实现高精度车载光电测量提供了一种有效的途径。