[发明专利]一种机载光电吊舱有源目标定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种机载光电吊舱有源目标定位方法及系统，该方法包括：确定一个合作目标点，并获取合作目标点的经纬度；根据合作目标点的经纬度对后续待测目标定位过程中的吊舱方位角和吊舱高低角进行补偿；根据补偿后数据，采用目标单点定位算法确定t_k‑1和t_k时刻待测目标在ECEF坐标系下的坐标和根据和确定t_k‑1时刻待测目标的速度；根据t_k‑1时刻待测目标的速度和t_k‑1时刻待测目标的坐标确定t_k‑1时刻待测目标的状态X_k‑1，根据待测目标的状态X_k‑1，利用卡尔曼滤波方法对t_k时刻待测目标的状态进行估计，得到t_k时刻待测目标的估计状态根据上一时刻待测目标的估计状态，利用卡尔曼滤波方法对下一时刻的状态进行估计。通过本发明的上述方法实现对目标实时的高精度定位。

技术领域

本发明涉及目标定位技术领域，特别是涉及一种机载光电吊舱有源目标定位方法及系统。

背景技术

目标定位的主要任务是求取目标在大地坐标系下的三维坐标。在目标定位过程中，视频图像和遥测信息经数据链系统传输至地面站显示，操纵手通过操纵杆及其它指令控制稳定平台和摄像系统搜索侦察目标，当感兴趣的目标出现在画面上时，可以锁定并跟踪目标，使目标处于画面中心，冻结图像并将飞机平台的航空姿态测量数据、飞机接收GNSS导航信息、机载光电侦测平台自身的视轴位置、机载光电侦测平台的激光测距值发送至地面站计算机，地面计算机通过一系列的坐标变换，计算出目标的三维坐标。

目前常用的方法主要有两种：一种是利用目标单点定位算法对目标进行定位；另一种是递推最小二乘多点测距定位算法。

目标单点定位算法解算过程涉及到多个坐标系的转换，结合无人机姿态角、光电平台姿态角，计算出目标位置坐标，然而这种方法引入了无人机姿态角、光电平台姿态角，角度测量仪器存在测量误差，角度误差对定位误差的贡献极大，无人机姿态角误差以及光电平台姿态角误差二者会直接传递到对目标的定位误差上，且不易测量和消除，最终导致定位精度不高，计算出的目标定位结果误差不稳定且随机性大。

递推最小二乘多点测距定位算法，通过利用无人机航线上多个航点对目标进行测距，得到的测距信息作为测量信息进而计算得到目标的定位结果，这种方法称为最小二乘多点定位算法，最小二乘多点测距定位算法可进一步降低不良测量点对定位结果的影响，基于递推最小二乘多点测距算法对目标进行定位估计时，在距离近且目标为静态时定位精度高，误差可以控制在10m以内，但该方法存无法对动态目标进行定位以及测速的问题。

发明内容

基于此，本发明提供一种机载光电吊舱有源目标定位方法及系统，实现对目标的实时定位。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种机载光电吊舱有源目标定位方法，所述光电吊舱安装于无人机上，利用所述无人机对目标进行监测，并将监测数据发送至地面监控中心，所述地面监控中心通过所述监测数据对所述目标进行位置解算，所述目标定位方法包括：

确定一个合作目标点，并获取所述合作目标点的经纬度；

根据所述合作目标点的经纬度对后续待测目标定位过程中的吊舱方位角和吊舱高低角进行补偿；

根据补偿后的吊舱方位角和吊舱高低角，采用目标单点定位算法确定t_k-1时刻待测目标在ECEF坐标系下的坐标和t_k时刻待测目标在ECEF坐标系下的坐标k＝1,2,3...；

根据t_k-1时刻待测目标的坐标和t_k时刻待测目标的坐标确定t_k-1时刻待测目标的速度；