[发明专利]无人机目标定位指示系统及指示方法

权利要求书

1.一种无人机目标定位指示系统的指示方法，其特征在于，无人机目标定位指示系统包括搭载于无人机上面的机载激光测距仪、机载摄像机、机载高精度惯导、卫星测向接收机及机载高速数传电台；

所述机载激光测距仪包括红外发射器以及红外接收器；所述红外发射器用于向地面目标发射红外光束；所述红外接收器用于在下一个红外光脉冲发出之前，接收当前红外光束被地面目标反射回来的光脉冲，并记录发射红外光束的时间以及接收光脉冲的时间，从而测量出无人机到地面目标的距离，即无人机高程数据；

所述机载摄像机用于在收到任务计算机的指令后，对地面目标进行拍照、压缩、存储，同时记录下该时刻的时间信息，通过机载高速数传电台将拍照到的图片或者视频实时传送给地面监控站；

所述机载高精度惯导用于测量无人机当前的加速度、俯仰和横滚数据；

所述卫星测向接收机用于通过接收两个机载天线的多频点卫星信号，对各颗卫星多频点的载波相位测量值进行组合，求解出载波相位的整周模糊度，最终求解出主从天线之间的基线向量后，从而得到飞机精确的航向角和俯仰角；

所述机载高速数传电台，用于将所述机载激光测距仪、所述机载摄像机、所述机载高精度惯导和所述卫星测向接收机的测量信息实时下发给地面监控站，由地面监控站对数据进行整合处理；

目标侦查过程包括以下步骤：

步骤1，无人机依据预设轨迹飞行至地面目标区域，任务计算机通过时间同步系统触发机载激光测距仪、机载摄像机、机载高精度惯导和卫星测向接收机同步工作，测量得到当前时刻的测量数据信息；其中，所述测量数据信息包括机载激光测距仪测量到的高程数据、机载摄像机拍摄的图片或视频数据、机载高精度惯导输出的加速度、俯仰和横滚数据，以及卫星测向接收机测得的当前飞机的航向角和俯仰角数据；

步骤2，无人机通过机载高速数传电台将测量数据信息下发给地面监控站；

步骤3，地面监控站根据接收到的测量数据信息，对其进行融合处理，从而得到地面目标点精确的位置坐标和图像信息；

步骤3具体为：

假设机载激光测距仪测量到的高程数据为h；卫星测向接收机测得的当前飞机的方向角为a，俯仰角为b，倾斜角为c；

则无人机在位置(0,0,h)处，那么无人机在地面的投影点的坐标为(h*tan(b)*cos(a)+h*tan(c)*sin(a),-h*tan(b)*sin(a)+h*tan(c)*cos(a),0)公式1

如果无人机在(0,0,h)处拍下一张照片，无人机的方向角为a，俯仰角为b，倾斜角为c；照片的大小为x1*x2，x1和x2分别为照片的长度和宽度值；假定无人机测量时俯仰和倾斜的最大角度为x度,那么无人机测量点的典型值为：

(h*tan(x/180*π),h*tan(x/180*π),0)

因为

d(tan(x))/dx＝1/cos(x)^2,

所以

tan(x+dx)≈tan(x)+1/cos(x)^2*dx；

当x比较小的时候，cos(x)≈1，可以认为tan(x+dx)≈tan(x)+dx，对应公式1，h*tan(b)，那么当角度误差为△b时，测量误差则为h*△b，只需将角度误差控制在一定的范围内，即可得到对应地面点在该方向上的精确位置数据。

2.根据权利要求1所述的无人机目标定位指示系统的指示方法，其特征在于，步骤3之后，还包括：

步骤4，无人机依据预设轨迹飞行至地面目标区域，通过侦查方式得到目标点精确的位置坐标和图像信息后，保持机载激光测距仪打开，对目标进行持续照射，具备激光导引头的弹体在飞至目标点附近时，依据无人机激光照射器返回的光信息，指引弹体飞至目标点，实现精确打击。