[发明专利]一种分体式飞机自校靶和辅助起飞系统及方法

说明书

本发明涉及但不局限于飞机校靶与辅助起飞技术领域，尤指一种分体式飞机自校靶和辅助起飞系统及方法。所述分体式飞机自校靶和辅助起飞系统包括第一测量模块，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。

技术领域

本发明涉及但不局限于飞机校靶与辅助起飞技术领域，尤指一种分体式飞机自校靶和辅助起飞系统及方法。

背景技术

惯导、雷达等机载设备安装后需进行校靶工作，校靶是指利用测量仪器对机载设备轴线与飞机机体轴线的姿态关系进行标定和补偿校正。现阶段，主要采用的校靶手段包括激光自准直校靶和基于惯性测量组件惯性组件模块的校靶方法。激光自准直校靶，需对飞机进行“顶水平”后，利用激光准直原理实现设备安装基准与飞机轴线角度的测量，工作过程复杂、操作难度大、人力成本也较高。

基于惯性测量组件惯性组件模块的校靶方法，不需要对飞机进行“顶水平”，通过在机体表面布置多个观测点，拟合出机体坐标系，并与地理系方位进行统一；惯性测量组件模块集成激光发射窗口，设备安装基准通过高精度工装进行等效引出，惯性测量组件模块与局部基准进行准直，通过地理系传递，实现机体与机载设备相对姿态的测量。基于惯性测量组件惯性组件模块的校靶方法，虽然不需要对飞机进行“顶水平”，但是引入惯性测量设备，仍需要进行光轴准直操作，使用灵活性较低。

对准是惯导工作前初始位置的装订过程。现阶段，航向对准时间长，通常是若干分钟，是制约惯导性能提升的难点问题。而新一代飞机对于快速起飞具有强烈需求，因此寻求一种技术方法，实现地理系下飞机姿态的高精度测量，对于辅助惯导对准，提升惯导性能具有重要意义。

综上，寻求一种测量方法，既能够实现高精度校靶，同时实现机体姿态高精度测量，辅助惯导对准，对于简化地面任务操作难度、降低地面设备成本、提升飞机保障效率具有重要意义。

发明内容

本发明的目的：提供一种分体式飞机自校靶和辅助起飞系统及方法，在校靶时实现对机体坐标系、任务载荷安装基准坐标系的测量与构建，计算出机体坐标系与任务载荷安装坐标系之间的姿态偏差；在辅助起飞时，测量系统具有自主敏感地理系的能力，通过测量与构建机体坐标系，得到机体系相对于地理系的航向角，实现航向快速对准。

本发明的技术方案：为了实现上述发明目的，根据本发明的第一方面，提出一种分体式飞机自校靶和辅助起飞系统，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。

在一个可能的实施例中，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。

在一个可能的实施例中，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。

在一个可能的实施例中，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。

根据本发明的第二方面，提出一种分体式飞机自校靶和辅助起飞方法，采用上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：