一种无人机机载雷达地面扫描覆盖区域计算方法技术

技术编号:24495951 阅读:70 留言:0更新日期:2020-06-13 03:02
本发明专利技术提供了一种无人机机载雷达地面扫描覆盖区域计算方法,确定整个扫描覆盖区域地理范围,建立一个参空间坐标系,用于边界点的相对位置计算,计算雷达扫描区域在OXYZ坐标系Y轴方向的有效范围,计算任意边界点在OXYZ坐标系下的坐标,计算扫描区域边界线的地理范围,通过坐标转换,最终获得一组采用经纬度表示的扫描区域边界点。本发明专利技术针对一种具有圆锥状扫描范围的机载雷达,提出了其地面扫描覆盖区域地理位置的计算方法,可以实现雷达在任意扫描角度时地面扫描覆盖区域的计算,对于无人机任务规划或者飞行监控等任务中,雷达扫描区域的可视化提供了计算基础。

A calculation method of ground scan coverage area of UAV airborne radar

【技术实现步骤摘要】
一种无人机机载雷达地面扫描覆盖区域计算方法
本专利技术涉及无人机应用领域,尤其是一种无人机机载雷达监控方法。
技术介绍
机载雷达是一种常用的无人机目标侦察手段,使用装备在无人机上的雷达对指定地面区域进行扫描,可以发现该区域感兴趣目标并获取其准确地理位置。为了使该类侦察无人机准确高效地完成指定区域的侦察任务,需要根据侦察雷达的工作方式,预先完成相应的任务规划,并在飞行过程中实时监控侦察雷达的扫描区域。由于侦察雷达工作方式的独特性,针对本专利技术所涉及的侦察无人机,尚无有效的任务规划和任务监控辅助手段。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种无人机机载雷达地面扫描覆盖区域计算方法。为了解决该类无人机的任务规划和监控问题,本专利技术可准确计算雷达扫描覆盖区域的地理范围,实现扫描覆盖区域的可视化,用于完成任务规划的有效性评估以及侦察任务的辅助监控。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案的计算步骤如下:步骤1:,在以无人机地面投影点为中心的参考地平面上,将雷达地面扫描覆盖区域边界线表征为该平面上的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机机载雷达地面扫描覆盖区域计算方法,其特征在于包括下述步骤:/n步骤1:,在以无人机地面投影点为中心的参考地平面上,将雷达地面扫描覆盖区域边界线表征为该平面上的一组离散边界点,通过计算这一组离散边界点的经纬度,实现整个扫描覆盖区域地理范围的计算;/n步骤2:建立一个参空间坐标系,用于边界点的相对位置计算;假设雷达执行扫描工作时,飞机飞行平稳,俯仰角和滚转角为0°,以飞机位置的地面投影点为坐标原点,飞机航向方向为Y轴,垂直于地面方向为Z轴建立空间直角坐标系OXYZ,则扫描覆盖区域位于XY平面,且关于Y轴对称;/n步骤3:计算雷达扫描区域在OXYZ坐标系Y轴方向的有效范围;/n根据飞机...

【技术特征摘要】
1.一种无人机机载雷达地面扫描覆盖区域计算方法,其特征在于包括下述步骤:
步骤1:,在以无人机地面投影点为中心的参考地平面上,将雷达地面扫描覆盖区域边界线表征为该平面上的一组离散边界点,通过计算这一组离散边界点的经纬度,实现整个扫描覆盖区域地理范围的计算;
步骤2:建立一个参空间坐标系,用于边界点的相对位置计算;假设雷达执行扫描工作时,飞机飞行平稳,俯仰角和滚转角为0°,以飞机位置的地面投影点为坐标原点,飞机航向方向为Y轴,垂直于地面方向为Z轴建立空间直角坐标系OXYZ,则扫描覆盖区域位于XY平面,且关于Y轴对称;
步骤3:计算雷达扫描区域在OXYZ坐标系Y轴方向的有效范围;
根据飞机飞行高度H、雷达框架角α(雷达扫描中心线与飞机中轴线夹角)、雷达扫描视场角θ以及雷达最大扫描距离L0,计算覆盖区域在Y轴最远点p1,最近点p2以及最远有效点p0,各点的Y坐标计算方法如下:




分别表示p1,p2和p0点的Y轴坐标,进而得到Y轴上有效扫描覆盖范围,当在Y轴方向的有效扫描范围为否则有效扫描范围为
步骤4:计算任意边界点在OXYZ坐标系下的坐标;
在步骤3计算出的Y轴有效扫描覆盖范围内任取一点d,过点d作X轴的平行线,与XY平面上的边界曲线相交于d1和d2点,d1和d2点关于Y轴对称;过d点做扫描圆锥体的横截面,e1和e2为截面圆与YZ平面的相交线的端点,直线pp1和...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯阳阳刘洋肖佳伟田雪涛贾伟
申请(专利权)人:西安爱生技术集团公司西北工业大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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