基于组合导航后处理的光电吊舱视准轴误差校正方法技术

本发明专利技术属于光电侦察监视系统技术领域，具体涉及一种基于组合导航后处理的光电吊舱视准轴误差校正方法。该方法首先在地面先对光电吊舱进行跑车试验；然后再在平行光管前完成光电吊舱光轴与平行光管自准直工作；最后对所同步记录的惯性测量单元数据和差分卫星导航数据进行组合导航后处理，计算出导航单元在光电吊舱光轴与平行光管自准直时刻的航向、姿态信息，计算出视轴校准参数，并补偿完成光电吊舱视轴校准。本方法从原理上区别于飞行检校场的方法和基于像底点的机载POS视准轴误差检校方法，且对试验场地和试验条件要求较低，工作流程简单、易于实现、节约时间、节约成本、可提高光电吊舱视准轴误差校正精度。光电吊舱视准轴误差校正精度。光电吊舱视准轴误差校正精度。

【技术实现步骤摘要】
基于组合导航后处理的光电吊舱视准轴误差校正方法


[0001]本专利技术属于光电侦察监视系统
，具体涉及一种基于组合导航后处理的光电吊舱视准轴误差校正方法，尤其涉及一种在地面完成的高精度光电吊舱视准轴误差校正方法。

技术介绍

[0002]目前，机载光电吊舱大都配置有惯性/卫星组合导航单元(以下简称导航单元)，用于实现对目标的地理定位及跟踪，为了减小光电吊舱的重量及尺寸，导航单元一般与光学传感器一起固联在光具座上，但因为机械加工精度有限及安装工艺等原因，造成惯导轴与光电轴存在不平行度(视准轴误差)，这种误差直接影响光电系统对目标的地理定位、跟踪精度，需要进行校准。传统的视准轴误差校准方法主要有两种，一是：光电吊舱在在组装前，在导航单元基准面和光具座合适的位置上事前各粘贴平面反射镜或六面体反射镜，且导航单元基体轴、光学传感器光轴与所对应粘贴的反射镜之间的轴向关系事前需要通过高精度陀螺经纬仪，平行光管等仪器进行校准，最后再对安装完成的光电吊舱通过陀螺经纬仪参考所粘贴的反射镜进行综合误差校准。这种方法过程复杂，且需要进行多次坐标系转换，有时还因为结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于组合导航后处理的光电吊舱视准轴误差校正方法，其特征在于，所述光电吊舱视准轴误差校正方法基于光电吊舱视准轴误差校正系统来实施，所述光电吊舱视准轴误差校正系统包括：1)在室外开阔的地面建立的一个具有北向基准功能的平行光管；2)一套差分卫星导航系统，其包括一个地面差分站及电台，一个移动差分卫星导航模块及电台；3)一套惯性测量单元，其设置具备与移动差分卫星导航模块输出数据同步的数据输出功能；所述移动差分卫星导航模块与惯性测量单元构成导航单元；4)一个移动测试平台；5)惯性/卫星组合导航后处理工具；6)光电吊舱系统设计有光轴自准直功能；7)数据记录系统；基于上述光电吊舱视准轴误差校正系统，所述光电吊舱视准轴误差校正方法包括如下步骤：步骤S1：将光电吊舱安装在移动测试平台上，手动调节安装工装高度，使得光电吊舱位于所述具有北向基准功能的平行光管前，方便地完成光轴自准直功能；步骤S2：连接移动差分卫星导航模块和数据记录系统；步骤S3：在开阔的场地上，保持移动测试平台静止不动并给惯性测量单元和差分卫星导航系统同时上电，在移动测试平台静止状态下同步记录卫星导航数据和惯性测量单元数据一定时间；步骤S4：移动测试平台启动并以一定速度连续跑动若干分钟以上，跑动中间包括加减速动作和转弯动作，同步记录卫星导航数据和惯性测量单元数据；步骤S5：以和步骤S4同样的跑动方式将光电吊舱移动到平行光管前并停车；步骤S6：启动光电吊舱光轴自准直功能，快速完成光轴与平行光管的自准直；步骤S7：利用惯性/卫星组合导航后处理工具对记录的卫星导航数据和惯性测量单元数据进行处理，解算出导航单元在光轴与平行光管准直时刻的姿态、航向数据；步骤S8：对自准直时刻的导航单元的姿态、航向数据作相应的坐标轴转换，即得到视准轴误差校正参数；步骤S9：将该视准轴误差校正参数存入光电吊舱系统，用于光电吊舱系统对目标地理定位、跟踪计算时的修正补偿中，可极大提高光电系统对目标的地理定位、跟踪精度。2.如权利要求1所述的基于组合导航后处理的光电吊舱视准轴误差校正方法，其特征在于，所述误差校正方法的试验工作原理如下：地理坐标系选东北天直角坐标系，即X轴指东，Y轴指北，Z轴指天，载体坐标系即为光学传感器和IMU固联的光具座坐标系，定义符合右手定则，y轴沿光学传感器镜头法线指向外，x轴指向右，z轴沿x
‑
y平面指向上；其中，航向角范围为0～360
°
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马忠孝，柯诗剑，刘吉龙，陈颖，巩全成，王惠林，蒋潇村，黄皓，尹剑，
申请(专利权)人：西安应用光学研究所，
类型：发明
国别省市：