[发明专利]一种目标特性参数测量装置及方法

权利要求书

1.一种目标特性参数测量装置及方法，其特征在于它由红外光相机(1)、可见光相机(2)、激光测距机(3)、方位转台(4)、俯仰转台(5)、承载体(6)、第二GPS天线(7)、GPS/INS组合系统(8)、第一GPS天线(9)、主控计算机(10)、第二光通信模块(11)、第一光通信模块(12)、GPS差分站(13)构成。

2.根据权利要求1所述的一种目标特性参数测量装置及方法，其特征在于俯仰转台(5)安装在承载体(6)上；方位转台(4)安装在俯仰转台(5)上；激光测距机(3)安装在方位转台(4)上；可见光相机(2)安装在激光测距机(3)上；红外光相机(1)安装在可见光相机(1)上；第二GPS天线(7)、GPS/INS组合系统(8)、第一GPS天线(9)、主控计算机(10)、第二光通信模块顺次安装在承载体(6)上；GPS差分站(13)安装在第一光通信模块(12)上；红外光相机(1)、可见光相机(2)、激光测距机(3)、方位转台(4)、俯仰转台(5)、GPS/INS组合系统(8)、第二光通信模块(11)通过线缆与主控计算机(10)相连；第二GPS天线(7)、第一GPS天线(9)通过线缆与GPS/INS组合系统(8)相连；

具体目标参数测量步骤如下：

步骤1、红外光相机(1)对目标成像获得目标的红外图像，可见光相机(2)对目标成像获得目标的可见光图像，在主控计算机(10)内完成红外图像与可见光图像融合，并完成目标识别与跟踪；

步骤2、激光测距机(3)获得目标距离L值；方位转台(4)获得方位转角α1，俯仰转台(5)获得俯仰转角α2；根据如下公式获得目标在视轴坐标系下的坐标(x1，y1，z1)，

步骤3、第一光通信模块(12)将GPS差分站(13)获得的位置差分坐标修正值(ΔX，ΔY，ΔZ)传输给第二光通信模块(11)，第二光通信模块(11)获得位置差分坐标修正值后，将此修正值送入主控计算机(10)；第一GPS天线(9)获得大地坐标(X2，Y2，Z2)，对坐标(X2，Y2，Z2)进行处理获得坐标(X3，Y3，Z3)＝(X2+ΔX，Y2+ΔY，Z2+ΔZ)；

步骤4、应用如下公式将坐标(x1，y1，z1)转换为空间大地直角坐标(X1，Y1，Z1)，

式中，θ₁为承载体(6)的横滚角，θ₂为承载体(6)的航向角，θ₃为承载体(6)的俯仰角，θ₁，θ₂，θ₃由GPS/INS组合系统(8)给出；

B为纬度值，L为经度值，B与L由第一GPS天线(9)与GPS/INS组合系统(8)共同给出；

步骤5、间隔时间t后对目标再次进行测量，重复步骤1、步骤2、步骤3、步骤4，获得目标位置(X4，Y4，Z4)，则目标的三维速度(V_X,V_Y,V_Z)可通过下式求出：

步骤6、以坐标(X1，Y1，Z1)为原点，建立地理坐标系，将坐标(X4，Y4，Z4)转换到地理坐标系下，获得坐标(x4，y4，z4)，则目标的航向角β1、俯仰角β2由下式求出：