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申请/专利权人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
摘要:本发明涉及一种机载光电平台线速度补偿方法,包括:根据飞机姿态数据和前向运动速度信息,将地理坐标系进行平移,转动三轴,获得第一次坐标变换矩阵;将地理坐标系下的直线速度经第一次坐标变换矩阵变换后转化为飞机轴向的直线速度;根据飞机轴向的直线速度,将机体坐标系转动后,获得第二次坐标变换矩阵;根据飞机轴向的直线速度及第二次坐标变换矩阵,计算得到光电平台的视轴坐标系向的直线速度;光电平台获得目标斜视距离后,根据所述直线速度计算得到角速度值;将计算得出的角速度值,补偿到光电平台惯性态模式下的角速度内。本申请能够消除飞机前向位移对于光电平台的影响,使光电平台的视轴在惯性态模式下持续、稳定的指向同一目标位置。
主权项:1.一种机载光电平台线速度补偿方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:a.根据机载惯导测量的飞机姿态数据和飞机控制系统的前向运动速度信息,以及将地理坐标系XSYSZS进行平移,并将三轴转动后,获得第一次坐标变换矩阵M;将地理坐标系XSYSZS下的直线速度Vg经第一次坐标变换矩阵变换后转化为飞机轴向的直线速度V=M×Vg;b.根据飞机轴向的直线速度V,以及将机体坐标系转动后,获得第二次坐标变换矩阵ALOS;根据飞机轴向的直线速度V以及所述第二次坐标变换矩阵ALOS,计算得到光电平台的视轴坐标系XbYbZb向的直线速度VLOS=ALOS×V;c.光电平台通过激光测距获得目标斜视距离L后,根据所述直线速度VLOS计算得到角速度值ω;d.将计算得出的角速度值ω,补偿到光电平台惯性态模式下的角速度内;其中:步骤a包括:首先,将地理坐标系XSYSZS的坐标轴定义为北东地坐标系,机体坐标系XAYAZA的坐标轴定义为前右下坐标系;然后,获得地理坐标系到机体坐标系的方向矩阵,即将地理坐标系XSYSZS下的速度信息分别按照-m+Vs1t、-m1+Vs2t、H的长度进行平移,并按照机载惯导给定的横滚χ、俯仰η以及航向角α信息旋转获得坐标变换矩阵M,其具体公式如下: 将地理坐标系下飞机的直线速度Vg经第一次坐标变换后转化为飞机轴XAYAZA向的直线速度V=M×Vg;步骤b包括:首先,定义视轴坐标系的坐标轴为前右下坐标系;然后获得机体坐标系到光电平台的方向矩阵,即将机体坐标系的坐标轴分别绕光电平台的方位角A、俯仰角E旋转后得到坐标变换矩阵ALOS,其具体公式如下: 将步骤a获得的飞机轴向的直线速度通过坐标变换矩阵ALOS的运算,计算得到视轴XbYbZb向的直线速度为VLOS=ALOS×V;步骤c包括:首先,假定视轴向单位矢量为[100]T通过坐标变换矩阵M以及ALos的变化后,获得地理坐标系下的单位矢量[XtxXtyXtz]T;然后利用载体相对于目标的高度差fL与Xtz相除获得目标斜视距离L;最后,利用激光测距机定时测量光电平台视轴到侦察目标的距离L1,校正目标斜视距离的准确性;计算得到光电平台视轴相对于飞机的角运动的速度量ω=arctanVLOSL。
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