[发明专利]一种分体式飞机自校靶和辅助起飞系统及方法

权利要求书

1.一种分体式飞机自校靶和辅助起飞系统，其特征在于，包括第一测量模块，第二测量模块，光学合作标志，工装；所述测量模块和所述测量模块布置于机体同一侧面，飞机前后起落架舱和设备维护舱内分别布置有所述光学合作标志，机载设备安装基准通过所述工装引出，所述第一测量模块与所述第二测量模块通讯连接；所述第一测量模块和所述第二测量模块组成双目测量系统，用于对所述光学合作标志的三维坐标进行测量。

2.根据权利要求1所述的一种分体式飞机自校靶和辅助起飞系统，其特征在于，所述第一测量模块包括第一惯性测量组件、第一相机、第一图像处理单元和数据处理单元；所述第一惯性测量组件与所述第一相机相对姿态经过标定，所述第一惯性测量组件、第一相机分别与所述第一图像处理单元和数据处理单元通信连接；所述第二测量模块包括第二惯性测量组件、第二相机、第二图像处理单元和数据处理单元；所述第二惯性测量组件与所述第二相机相对姿态经过标定，所述第二惯性测量组件、第二相机分别与所述第二图像处理单元和数据处理单元通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种分体式飞机自校靶和辅助起飞系统，其特征在于，所述光学合作标志与飞机机体系的相对位置关系已知，可用于构造飞机机体坐标系。

4.根据权利要求1所述的一种分体式飞机自校靶和辅助起飞系统，所述光学合作标志可选用点光源、可反光涂料标志点中的一种。

5.一种分体式飞机自校靶和辅助起飞方法，采用权利要求1－4任意一项所述的一种分体式飞机自校靶和辅助起飞系统，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：所述第一相机与所述第二相机对光学合作标志、工装进行拍摄成像；

步骤2：所述第一图像处理单元和数据处理单元和所述第二图像处理单元和数据处理单元分别通过图像特征识别、提取算法对所述第一相机与所述第二相机拍摄的光学合作标志进行提取和定位；

步骤3：所述第一图像处理单元和数据处理单元和所述第二图像处理单元和数据处理单元分别将光学合作标志在图像上的定位信息带入位姿估计算法，完成光学合作标志与所述第一相机与所述第二相机之间姿态关系的求解。

6.根据权利要求5所述的一种分体式飞机自校靶和辅助起飞方法，其特征在于，所述第一惯性测量组件和第二惯性测量组件可用于敏感地理系，实现对地理系方向的高精度测量；所述第一惯性测量组件测量地理系后可传递给所述第一相机，实现第一相机坐标系与地理系的统一；所述第二惯性测量组件测量地理系后可传递给所述第二相机，实现所述第二相机坐标系与地理系的统一；

所述第一相机和第二相机的坐标系经地理系传递后，可实现所述第一相机和第二相机坐标系的统一。

7.根据权利要求6所述的一种分体式飞机自校靶和辅助起飞方法，其特征在于，所述第一惯性测量组件、第一相机两者坐标系之间的姿态关系通过标定获得，所述第二惯性测量组件、第二相机两者坐标系之间的关系通过标定获得。

8.根据权利要求7所述的一种分体式飞机自校靶和辅助起飞方法，其特征在于，在所述步骤3中，具体包括如下步骤：

步骤301：所述第一惯性测量组件与第一相机之间的相对姿态关系记为所述第二惯性测量组件与第二相机之间的相对姿态关系记为

步骤302：所述第一惯性测量组件和所述第二惯性测量组件分别对地理系进行测量，得到所述第一惯性测量组件与地理系之间的姿态关系为所述第二惯性测量组件与地理系之间的姿态关系为

步骤303：根据坐标系传递关系可得分体式飞机自校靶和辅助起飞系统坐标系与地理系之间的关系为：

步骤304：在校靶过程中，机体系与分体式飞机自校靶和辅助起飞系统坐标系之间的关系为所述工装坐标系与分机自校靶和辅助起飞系统坐标系之间的关系为可得到校靶结果：

步骤305：在辅助起飞过程中，飞机航向测量结果为：