[发明专利]一种航空扫描仪摆扫成像方位预置方法

说明书

本发明属于扫描成像技术领域，具体涉及一种航空扫描仪摆扫成像方位预置方法。该方法通过补偿载机和目标相对运动引入的像移角速度，保证扫描仪成像器视轴从初始状态转移到期望状态，并且使扫描状态和预置状态切换过程中角速度超调量尽可能小。

技术领域

本发明属于扫描成像技术领域，具体涉及一种航空扫描仪摆扫成像方位预置方法。

背景技术

装有线列TDI相机的航空平台扫描仪采用双向摆扫模式对地面景物进行成像，摆扫成像示意图，如图1所示。成像涉及多个过程，包括扫描仪视线(LOS)指向期望的角度位置，在适当的区域位置扫描，反向扫描时扫描仪视线指向期望的角度位置，最终将包含目标的多帧图像拼接成一幅场景图像，基本成像过程见图2。方位预置就是对扫描仪视线重定位的指向过程，它的主要任务是在接收到摆扫成像指令后，根据输入信息分析计算视线指向的角度、角速度和角加速度指令，然后发给伺服系统，驱动框架系统完成扫描仪视线的重定位。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出一种航空扫描仪摆扫成像方位预置方法，以解决如何提高航空机载高分辨率扫描仪在扫描成像过程中视线的指向精确性的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种航空扫描仪摆扫成像方位预置方法，该方法包括如下步骤：

S1、采集信息数据，设定方位预置时间T_pre，并将方位预置时间T_pre分为前半段方位预置时间t1和后半段方位预置时间t2；其中，

信息数据包括方位预置目标框架角速度ω_target、方位预置初始框架角速度ω_init、方位预置目标框架角S_target、方位预置初始框架角S_init，以及载机和目标相对运动的像移补偿角速度ω_compensate；

前半段方位预置时间t₁、后半段方位预置时间t₂与与方位预置时间T_pre的关系，如公式(1)：

S2、根据公式(2)和(3)，分别计算前半段方位预置时间t₁和后半段方位预置时间t₂两个时间段的加速度微分值和

S3、根据公式(4)和(5)，分别计算前半段方位预置时间t₁和后半段方位预置时间t₂两个时间段的角速度ω₁和ω₂：

S4、根据公式(6)和(7)，分别计算前半段方位预置时间t₁和后半段方位预置时间t₂两个时间段的视轴方位预置指令角速度ω_cmd1和ω_cmd2：

ω_cmd1＝ω₁+ω_compensate(0≤t≤t₁) (6)，

ω_cmd2＝ω₂+ω_compensate(t₁≤t≤T_pre) (7)；

S5、将视轴方位预置指令角速度ω_cmd1和ω_cmd2作为方位预置指令发送至扫描仪的伺服控制单元。