[发明专利]一种针对高速机动目标的高动态补偿制导控制系统

权利要求书

1.一种针对高速机动目标的高动态补偿制导控制系统，其特征在于，所述针对高速机动目标的高动态补偿制导控制系统包括：

数据采集模块，与中央控制模块连接，用于利用雷达采集高速机动目标的运行图像以及相应信号数据；

数据获取模块，与中央控制模块连接，用于利用卫星接收系统采集的高速机动目标的加速度信息，得到基于卫星的高速机动目标的加速度信息；在数据获取过程中，需要对运动目标进行检测，检测过程为：

对图像进行分成单帧图像，并初始化每个像素点的背景模型；同时对后续的图像序列进行前景目标分割操作，对背景模型进行更新；

数据处理模块，与中央控制模块连接，用于对雷达采集高速机动目标的图像以及信号数据进行处理得到高速机动目标的位置信息、姿态信息以及图像；数据处理模块包括：信号采样转换单元，用于对雷达的模拟回波信号进行采样，将采样信号转换成数字信号；

图像处理单元，用于对雷达采集的高速机动目标图像数据进行处理；定位单元，用于得到的数字信号进行相参积累、信号检测、角度误差提取处理，得到高速机动目标位置数据；

所述数据处理模块对雷达采集高速机动目标的图像进行处理包括：对采集高速机动目标的图像进行去噪；

所述对采集高速机动目标的图像进行去噪包括：

偏微分方程图像降噪的混合模型采用加权方法，通过权衡PM和TV模型得到能量函数，通过最小化能量函数降低噪声，能量泛函的表达式为：

其中k0、L是常数，Δt是步长，N为迭代次数，对应的参数表达式是：

对应的欧拉方程为：

根据梯度下降流法，混合模型如下：

补偿制导控制模块，与中央控制模块连接，用于基于生成的控制指令以及修正系数进行高速机动目标的补偿制导控制；

显示模块，与中央控制模块连接，用于利用显示装置或显示设备对得到的高速机动目标的位置信息、姿态信息、图像、控制指令以及修正系数进行显示；

中央控制模块，与数据采集模块、数据获取模块、数据处理模块、速度计算模块、修正模块、控制参数确定模块、指令生成模块、补偿制导控制模块以及显示模块连接，用于利用单片机、控制器或中央处理控制各个模块正常工作；

速度计算模块，与中央控制模块连接，用于基于处理得到的高速机动目标的位置信息、姿态信息结合地面坐标系计算高速机动目标的速度数据以及加速度数据；

修正模块，与中央控制模块连接，用于结合基于卫星的高速机动目标的加速度信息得到高速机动目标的数据、姿态、加速度的修正系数；修正模块的修正系数获取方法包括：首先，通过卡尔曼滤波器处理获取的基于卫星的高速机动目标的加速度信息，得到高速机动目标卫星速度信息；其次，通过卡尔曼滤波器处理得到的高速机动目标的速度以及加速度信息，得到高速机动目标实际信息；最后，比较高速机动目标卫星速度信息和高速机动目标实际信息的大小，并将其差值作为基准修正参数；

控制参数确定模块，与中央控制模块连接，用于基于高速机动目标的执行任务结合当前位置信息、姿态信息确定高速机动目标的控制参数；

指令生成模块，与中央控制模块连接，用于基于得到的高速机动目标的位置信息、姿态信息、图像以及确定的控制参数生成控制指令。

2.如权利要求1所述针对高速机动目标的高动态补偿制导控制系统，其特征在于，所述定位单元得到高速机动目标位置数据，具体过程为：

将预处理完成的高速机动目标图像，计算相应的灰度值，并建立相应的二值化图像；

利用灰度阈值，对高速机动目标图像的灰度值进行分析和比较，初步确定高度机动目标的大致位置；

对高度机动目标的位置区域，进行缩小，进行利用模板匹配确定高速机动目标的精确位置。

3.如权利要求1所述针对高速机动目标的高动态补偿制导控制系统，其特征在于，所述中央控制模块通过利用单片机、控制器或中央处理控制各个模块正常工作过程中，控制器运行的控制模型为：

将上述模型为P、I、D三项，如下：

P_P(k)＝K_pE(k)；

P_D(k)＝K_D[E(k)-E(k-1)]。