一种自动挂弹车对准方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自动挂弹车对准方法和系统，该方法通过车载的视觉传感器识别挂架或载机上的对准标识点，获取实时位置信息并进行分析，根据分析结果对自动挂弹车进行自动控制，能够带动弹体进行升、降、纵向移动、横向移动、回转、俯仰、滚转等动作，将弹体送往悬挂装置，准确定位并完成悬挂。本发明专利技术可适应不同型号载机和弹体，方便高效，可有效节约人力成本。

【技术实现步骤摘要】
一种自动挂弹车对准方法和系统
本专利技术属于挂弹车挂弹
，尤其涉及一种自动挂弹车对准方法和系统。
技术介绍
目前，军用挂弹车基本多为半自动工作方式，进行挂弹作业时，由1至2名观察手观察弹体挂点与飞机机翼下部挂架挂钩之间的相对位置，指挥操作手操纵控制杆，控制托盘移动，将弹体挂入挂架。以上挂弹方法至少需要两人协调配合，增加了人力成本，且挂弹效率较低，容易因人为失误而导致挂弹失败，甚至导致设备损坏，且人力挂弹方式危险系数较高，安全性差。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种自动挂弹车对准方法和系统，实现了弹体自动化挂装，挂装效率高、具有较高的安全性和可靠性。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种自动挂弹车对准方法，包括：依次进行粗对准和精对准；粗对准：通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行粗对准实时识别，将识别出的粗对准实时位置信息发送至运动控制系统；由运动控制系统对所述粗对准实时位置信息进行解析，并根据粗对准解析结果生成粗对准实时控制指令；由运动执行机构执行所述粗对准实时控制指令，对放置在自动挂弹车上的弹体进行X方向、Y方向和Z方向的粗对准；精对准：通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行精对准实时识别，将识别出的精对准实时位置信息发送至运动控制系统；由运动控制系统对所述精对准实时位置信息进行解析，并根据精对准解析结果生成精对准实时控制指令；由运动执行机构执行所述精对准实时控制指令，对放置在自动挂弹车上的弹体进行X方向、Z方向、XZ方向和XY方向的同步精对准，将放置在自动挂弹车上的弹体移动至与载机的挂架相匹配的预定安装位置，实现自动挂弹车的对准。在上述自动挂弹车对准方法中，所述对准标识点，包括：挂架或载机的特征点，和/或，预先喷涂在挂架或载机上的标记点；其中，挂架的特征点，包括：挂架上的锁紧观察孔、挂点刻线起止点、防摆固定点和口盖安装孔；载机的特征点，包括：载机上的挂架安装孔、副翼安装孔和襟翼安装孔。在上述自动挂弹车对准方法中，还包括：通过视觉传感器对弹体上的位置标识点进行实时识别，将识别出的所述位置标识点的实时位置信息发送至运动控制系统；由运动控制系统对所述位置标识点的实时位置信息进行解析，并根据位置解析结果生成位置调整实时控制指令；由运动执行机构执行所述位置调整实时控制指令，对弹体在自动挂弹车上的位置进行调整，以将弹体调整至自动挂弹车上的预定放置位置。在上述自动挂弹车对准方法中，所述对准标识点，包括：呈四角依次设置的对准标识点Ⅰ、对准标识点Ⅱ、对准标识点Ⅲ和对准标识点Ⅳ；其中，对准标识点Ⅰ与对准标识点Ⅳ呈对角设置，对准标识点Ⅱ与对准标识点Ⅲ呈对角设置。在上述自动挂弹车对准方法中，所述通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行粗对准实时识别，将识别出的粗对准实时位置信息发送至运动控制系统；由运动控制系统对所述粗对准实时位置信息进行解析，并根据粗对准解析结果生成粗对准实时控制指令，包括：通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行粗对准实时识别，确定对准标识点Ⅰ、对准标识点Ⅱ、对准标识点Ⅲ和对准标识点Ⅳ的粗对准实时位置信息，分别记为：(a1，b1)、(a2，b2)、(a3，b3)和(a4，b4)；根据粗对准实时位置信息(a1，b1)、(a2，b2)、(a3，b3)和(a4，b5)，确定对准标识点Ⅰ、对准标识点Ⅱ、对准标识点Ⅲ和对准标识点Ⅳ与弹体之间的距离，并选择距离最小的两个对准标识点作为粗对准的参考点，记为A1和A2；从两个粗对准参考点A1和A2中选择其中一个，与理论位置点Ⅰ分别进行X方向和Y方向的差值求解，得到第一差值结果，记为detX和detY；求解两个粗对准参考点A1和A2之间的距离，并将两个粗对准参考点A1和A2之间的距离与理论距离Ⅰ进行差值求解，得到第二差值结果，记为detZ；根据第一差值结果和第二差值结果生成粗对准实时控制指令。在上述自动挂弹车对准方法中，所述通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行精对准实时识别，将识别出的精对准实时位置信息发送至运动控制系统；由运动控制系统对所述精对准实时位置信息进行解析，并根据精对准解析结果生成精对准实时控制指令，包括：通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行精对准实时识别，确定对准标识点Ⅰ、对准标识点Ⅱ、对准标识点Ⅲ和对准标识点Ⅳ的精对准实时位置信息，分别记为：(a*1，b*1)、(a*2，b*2)、(a*3，b*3)和(a*4，b*4)；从四个对准标识点中选择其中一个，与理论位置点Ⅱ进行X方向和Y方向的差值求解，得到第三差值结果，记为：det*X和det*Y；从四个对准标识点中选择其中两个，求解选择的两个对准标识点之间的距离，并与理论距离Ⅱ进行差值求解，得到第四差值结果，记为：det*Z；分别求解四个对准标识点的同侧两点之间的距离，记为L1和L2，对L1/L10-L2/L20进行求解，得到第五差值结果，记为：det*XZ；L10和L20分别为理论距离Ⅲ和理论距离Ⅳ；求解四个对准标识点中的任意三点连线构成的夹角，并与理论夹角进行差值求解，得到第六差值结果，记为：det*XY；根据det*X、det*Z、det*XY-det*Y/1000-det*XZ/3和det*XZ+det*XY/2生成精对准实时控制指令。在上述自动挂弹车对准方法中，所述由运动执行机构执行所述粗对准实时控制指令，对放置在自动挂弹车上的弹体进行X方向、Y方向和Z方向的粗对准，包括：由运动执行机构执行所述粗对准实时控制指令，根据detX、detY和detZ对放置在自动挂弹车上的弹体进行X方向、Y方向和Z方向的调整，直至满足设定粗对准阈值；其中，设定粗对准阈值，包括：X方向：±5cm，Y方向：10～15cm，Z方向±5cm。在上述自动挂弹车对准方法中，所述由运动执行机构执行所述精对准实时控制指令，对放置在自动挂弹车上的弹体进行X方向、Z方向、XZ方向和XY方向的同步精对准，将放置在自动挂弹车上的弹体移动至与载机的挂架相匹配的预定安装位置，实现自动挂弹车的对准，包括：由运动执行机构执行所述精对准实时控制指令，根据det*X、det*Z、det*XY-det*Y/1000-det*XZ/3和det*XZ+det*XY/2，对放置在自动挂弹车上的弹体进行X方向、Z方向、XY方向和XZ方向的同步精对准，直至满足设定精对准阈值；其中，设定精对准阈值，包括：X方向：±3mm，Z方向：±2mm，XZ方向：0.01，XY方向：0.004°。在上述自动挂弹车对准方法中，还包括：训练得到与对准标识点Ⅰ、对准标识点Ⅱ、对准标识点Ⅲ和对准标识点Ⅳ相对应的理论点Ⅰ、理论点Ⅱ、理论点Ⅲ和理论点Ⅳ，理论点的位置信息分别记为：(a10，b10)、(a20，b20)、(a30，b30)和(a40，b50)；根据理论点的位置信息(a10，b10)、(a20，b20)、(a30，b30)和(a40，b50)，确定理论位置点Ⅰ、理论位置点Ⅱ、理论距离Ⅰ、理论距离Ⅱ、理论距离Ⅲ、理论距离Ⅳ和理论夹角。相应的，本专利技术还公开了一种自动挂弹车对准系统，自动挂弹车对准系统，用于依次进行粗对准和精对准；包括：视觉传感器，用于在粗对准过程中，对挂架或载机上的对准标识点进行粗对准实时识本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动挂弹车对准方法，其特征在于，包括：依次进行粗对准和精对准；粗对准：通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行粗对准实时识别，将识别出的粗对准实时位置信息发送至运动控制系统；由运动控制系统对所述粗对准实时位置信息进行解析，并根据粗对准解析结果生成粗对准实时控制指令；由运动执行机构执行所述粗对准实时控制指令，对放置在自动挂弹车上的弹体进行X方向、Y方向和Z方向的粗对准；精对准：通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行精对准实时识别，将识别出的精对准实时位置信息发送至运动控制系统；由运动控制系统对所述精对准实时位置信息进行解析，并根据精对准解析结果生成精对准实时控制指令；由运动执行机构执行所述精对准实时控制指令，对放置在自动挂弹车上的弹体进行X方向、Z方向、XZ方向和XY方向的同步精对准，将放置在自动挂弹车上的弹体移动至与载机的挂架相匹配的预定安装位置，实现自动挂弹车的对准。

【技术特征摘要】
1.一种自动挂弹车对准方法，其特征在于，包括：依次进行粗对准和精对准；粗对准：通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行粗对准实时识别，将识别出的粗对准实时位置信息发送至运动控制系统；由运动控制系统对所述粗对准实时位置信息进行解析，并根据粗对准解析结果生成粗对准实时控制指令；由运动执行机构执行所述粗对准实时控制指令，对放置在自动挂弹车上的弹体进行X方向、Y方向和Z方向的粗对准；精对准：通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行精对准实时识别，将识别出的精对准实时位置信息发送至运动控制系统；由运动控制系统对所述精对准实时位置信息进行解析，并根据精对准解析结果生成精对准实时控制指令；由运动执行机构执行所述精对准实时控制指令，对放置在自动挂弹车上的弹体进行X方向、Z方向、XZ方向和XY方向的同步精对准，将放置在自动挂弹车上的弹体移动至与载机的挂架相匹配的预定安装位置，实现自动挂弹车的对准。2.根据权利要求1所述的自动挂弹车对准方法，其特征在于，所述对准标识点，包括：挂架或载机的特征点，和/或，预先喷涂在挂架或载机上的标记点；其中，挂架的特征点，包括：挂架上的锁紧观察孔、挂点刻线起止点、防摆固定点和口盖安装孔；载机的特征点，包括：载机上的挂架安装孔、副翼安装孔和襟翼安装孔。3.根据权利要求1所述的自动挂弹车对准方法，其特征在于，还包括：通过视觉传感器对弹体上的位置标识点进行实时识别，将识别出的所述位置标识点的实时位置信息发送至运动控制系统；由运动控制系统对所述位置标识点的实时位置信息进行解析，并根据位置解析结果生成位置调整实时控制指令；由运动执行机构执行所述位置调整实时控制指令，对弹体在自动挂弹车上的位置进行调整，以将弹体调整至自动挂弹车上的预定放置位置。4.根据权利要求1所述的自动挂弹车对准方法，其特征在于，所述对准标识点，包括：呈四角依次设置的对准标识点Ⅰ、对准标识点Ⅱ、对准标识点Ⅲ和对准标识点Ⅳ；其中，对准标识点Ⅰ与对准标识点Ⅳ呈对角设置，对准标识点Ⅱ与对准标识点Ⅲ呈对角设置。5.根据权利要求4所述的自动挂弹车对准方法，其特征在于，所述通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行粗对准实时识别，将识别出的粗对准实时位置信息发送至运动控制系统；由运动控制系统对所述粗对准实时位置信息进行解析，并根据粗对准解析结果生成粗对准实时控制指令，包括：通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行粗对准实时识别，确定对准标识点Ⅰ、对准标识点Ⅱ、对准标识点Ⅲ和对准标识点Ⅳ的粗对准实时位置信息，分别记为：(a1，b1)、(a2，b2)、(a3，b3)和(a4，b4)；根据粗对准实时位置信息(a1，b1)、(a2，b2)、(a3，b3)和(a4，b5)，确定对准标识点Ⅰ、对准标识点Ⅱ、对准标识点Ⅲ和对准标识点Ⅳ与弹体之间的距离，并选择距离最小的两个对准标识点作为粗对准的参考点，记为A1和A2；从两个粗对准参考点A1和A2中选择其中一个，与理论位置点Ⅰ分别进行X方向和Y方向的差值求解，得到第一差值结果，记为detX和detY；求解两个粗对准参考点A1和A2之间的距离，并将两个粗对准参考点A1和A2之间的距离与理论距离Ⅰ进行差值求解，得到第二差值结果，记为detZ；根据第一差值结果和第二差值结果生成粗对准实时控制指令。6.根据权利要求4所述的自动挂弹车对准方法，其特征在于，所述通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行精对准实时识别，将识别出的精对准实时位置信息发送至运动控制系统；由运动控制系统对所述精对准实时位置信息进行解析，并根据精对准解析结果生成精对准实时控制指令，包括：通过视觉传感器对挂架或载机上的对准标识点进行精对准实时识别，确定对准标识点Ⅰ、对准标识点Ⅱ、对准标识点Ⅲ和对准标识点Ⅳ的精对准实时位置信息，分别记...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵安龙，朱有伟，刘建伟，张栋梁，王兴刚，张悦诚，
申请(专利权)人：北京航天飞腾装备技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11