一种运动过程中的目标定位系统技术方案

本申请公开了一种运动过程中的目标定位系统，该系统包括信号连接的测控平台和运动定位平台；测控平台被配置为下达任务指令，以及发送控制信号；运动定位平台被配置为：对每个目标进行有源定位，获得每个目标的初始坐标；获得预设测量路径；基于各目标的初始坐标搜索并锁定需定位的目标，并采集每个目标的大于预设组数的测量数据；针对每个目标，多次不完全重复地选取预设组数的测量数据，并判断基于选取的预设组数的测量数据是否能确定目标的坐标；若能，则将所确定的目标的坐标作为目标的精确坐标；否则，以预设距离误差对每个目标的初始坐标进行拟合，确定每个目标的精确坐标。该系统大幅减小了定位误差，提高了对目标定位的精度。的精度。的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种运动过程中的目标定位系统


[0001]本申请涉及目标定位
，尤其涉及一种运动过程中的目标定位系统。

技术介绍

[0002]光电吊舱是吊挂在机身或机翼下的流线形短舱段，其内部通常搭载有高清可见光相机、红外热像仪、激光测距机、光电跟踪器等光电探测设备，能够实现对目标识别、定位、跟踪及动态监视等功能。随着无人机技术的飞速发展，光电吊舱在资源探测、灾害搜救、目标监控、目标查找等方面发挥了越来越重要的作用。
[0003]目前，光电吊舱通常采用有源定位方法来对目标进行定位。有源定位方法是采用激光对目标进行测距，然后根据无人机姿态和光电姿态对目标位置进行解算的方法。
[0004]但是，目前的有源定位方法严重依赖光电测角精度、光电平台稳定性、无人机姿态测量精度、无人机飞行稳定性等，普通无人机和光电吊舱在定位时具有较大的误差，不能满足应用场景对定位精度的要求。

技术实现思路

[0005]本申请实施例通过提供一种运动过程中的目标定位系统，解决了现有技术中普通无人机和光电设备在定位时具有较大误差的技术问题。
[0006]本申请实施例提供的一种运动过程中的目标定位系统，包括信号连接的测控平台和运动定位平台；所述测控平台被配置为下达任务指令，以及发送控制信号以控制所述运动定位平台的运动路径和监控视场；所述运动定位平台被配置为：根据所述任务指令，沿预设规划路径自动运动并对每个目标进行有源定位，获得每个所述目标的初始坐标；
[0007]根据所述目标的初始坐标获得预设测量路径，并沿所述预设测量路径自动运动；
[0008]在所述预设测量路径上时，基于各所述目标的初始坐标搜索并锁定需定位的所述目标，并采集每个所述目标的大于预设组数的测量数据；其中，所述测量数据包括测量点的位置信息，以及所述测量点至所述目标的测量距离；
[0009]针对每个所述目标，多次不完全重复地选取预设组数的所述测量数据，并判断基于选取的预设组数的所述测量数据是否能确定目标的坐标；若能，则将所确定的目标的坐标作为目标的精确坐标；否则，以预设距离误差对每个所述目标的初始坐标进行拟合，确定每个所述目标的精确坐标。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述运动定位平台包括无人驾驶设备，以及安装于所述无人驾驶设备的链路设备、导航设备、测量管理任务设备和光电设备；所述链路设备与所述测控平台信号连接，被配置为接收所述任务指令并传输至所述测量管理任务设备，以及接收所述控制信号并传输至所述无人驾驶设备和所述光电设备；所述导航设备被配置为基于接收的卫星定位信号及所述测控平台传输的RTK差分信号，获得所述无人驾驶设备的自身位置，并传输至所述测量管理任务设备；所述光电设备被配置为根据所述控制信号对每个所述目标进行有源定位，以及搜索并锁定需定位的所述目标；所述测量管理任务设备被
配置为根据所述目标的初始坐标规划所述预设测量路径，控制所述无人驾驶设备自动运动以及控制所述光电设备采集所述测量数据，并确定所述目标的精确坐标。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述测控平台包括RTK差分基站设备、固定链路设备、无人驾驶设备监控站和光电设备监控站；所述固定链路设备与所述链路设备信号连接；所述RTK差分基站设备被配置为接收卫星定位信号，并通过所述固定链路设备发送所述RTK差分信号；所述无人驾驶设备监控站被配置为监控所述无人驾驶设备的运动状态、设备运行状态及运动任务，并通过所述固定链路设备发送控制所述无人驾驶设备的所述控制信号；所述光电设备监控站被配置为显示所述光电设备的监控画面，监控所述光电设备的运行状态和监控行为，并通过所述固定链路设备发送控制所述光电设备的所述控制信号以及下达所述任务指令。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述测量管理任务设备被配置为：通过所述链路设备接收所述任务指令，控制所述光电设备进行所述有源定位，获得所述初始坐标；记录所述有源定位的原始参数并建立航线拓扑库、航迹拓扑库和目标列表拓扑库，以用于精确坐标的确定。
[0013]在一种可能的实现方式中，每个所述目标对应的多个所述测量点满足如下条件：每个所述目标的任意一个所述测量点与其他任意两个所述测量点组合形成的角度大于预设角度；在每个所述目标的任意三个所述测量点组成的三角形中，任意顶点到对边的距离大于或等于预设距离。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述测量管理任务设备被配置为执行如下步骤来实现对每个所述目标的初始坐标拟合：以每个所述目标的所述初始坐标为拟合中心点，执行拟合步骤；判断所述拟合步骤中的预设间隔距离是否达到所述预设距离误差；若未达到，调小所述预设间隔距离，并将误差矩阵中最小值所对应的坐标作为所述拟合中心点，循环执行所述拟合步骤；若达到，将所述误差矩阵中最小值所对应的坐标作为所述精确坐标；其中，所述拟合步骤包括：以所述预设间隔距离将所述拟合中心点在平面的两个垂直方向上分别扩展第一预设次数，获得矩阵平面；以所述预设间隔距离将所述矩阵平面向上下分别扩展第二预设次数，获得拟合坐标矩阵；确定所述拟合坐标矩阵中的每个坐标与多个所述测量点之间的计算距离；求解每个所述计算距离与对应所述测量距离的误差，并确定所述拟合坐标矩阵中的每个坐标的多个误差的绝对值之和，获得所述误差矩阵；确定所述误差矩阵中最小值所对应的坐标。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述测量管理任务设备被配置为执行如下步骤来获得所述预设测量路径：以所述目标的所述初始坐标为圆心并以所述预设规划路径为切线，获得最佳视角点；以预设缓冲半径为每个所述最佳视角点建立缓冲范围；对所述缓冲范围的多条切线进行并集运算，获得缓冲多边形；沿所述缓冲多边形的中心分割线，每隔预设长度设置一段圆弧，并使相邻两个所述圆弧位于所述中心分割线的两侧；组合多段所述圆弧，形成所述预设测量路径。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述光电设备被配置为执行如下步骤来搜索并锁定需定位的目标：根据所述初始坐标和用于定位所述目标的光电设备所处位置，确定所述目标所在方位；旋转至所述目标所在方位；在视场中进行搜索；搜索到所述目标后将焦点移动至所述目标的中心。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述测量管理任务设备被配置为在所述有源定位过程中采集所述目标的图像特征，形成目标特征库；所述在视场中进行搜索，包括：利用所述目标特征库，在视场中进行特征匹配。
[0018]在一种可能的实现方式中，还包括：调整视场尺寸至所述有源定位时的视场尺寸；查找误差分布表，以当前距离的误差范围的预设倍数在视场中搜索所述目标。
[0019]本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0020]本申请实施例提供了一种运动过程中的目标定位系统，该系统包括信号连接的测控平台和运动定位平台，测控平台能够下达任务指令，以及发送控制信号以控制所述运动定位平台的运动路径和监控视场，运动定位平台能够根据任务指令通过多次不完全重复地选取预设组数的测量数据，或者对每个目标的初始坐标进行拟合来目标的精确坐标，大幅减小了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运动过程中的目标定位系统，其特征在于，包括信号连接的测控平台和运动定位平台；所述测控平台被配置为下达任务指令，以及发送控制信号以控制所述运动定位平台的运动路径和监控视场；所述运动定位平台被配置为：根据所述任务指令，沿预设规划路径自动运动并对每个目标进行有源定位，获得每个所述目标的初始坐标；根据所述目标的初始坐标获得预设测量路径，并沿所述预设测量路径自动运动；在所述预设测量路径上时，基于各所述目标的初始坐标搜索并锁定需定位的所述目标，并采集每个所述目标的大于预设组数的测量数据；其中，所述测量数据包括测量点的位置信息，以及所述测量点至所述目标的测量距离；针对每个所述目标，多次不完全重复地选取预设组数的所述测量数据，并判断基于选取的预设组数的所述测量数据是否能确定目标的坐标；若能，则将所确定的目标的坐标作为目标的精确坐标；否则，以预设距离误差对每个所述目标的初始坐标进行拟合，确定每个所述目标的精确坐标。2.根据权利要求1所述的运动过程中的目标定位系统，其特征在于，所述运动定位平台包括无人驾驶设备，以及安装于所述无人驾驶设备的链路设备、导航设备、测量管理任务设备和光电设备；所述链路设备与所述测控平台信号连接，被配置为接收所述任务指令并传输至所述测量管理任务设备，以及接收所述控制信号并传输至所述无人驾驶设备和所述光电设备；所述导航设备被配置为基于接收的卫星定位信号及所述测控平台传输的RTK差分信号，获得所述无人驾驶设备的自身位置，并传输至所述测量管理任务设备；所述光电设备被配置为根据所述控制信号对每个所述目标进行有源定位，以及搜索并锁定需定位的所述目标；所述测量管理任务设备被配置为根据所述目标的初始坐标规划所述预设测量路径，控制所述无人驾驶设备自动运动以及控制所述光电设备采集所述测量数据，并确定所述目标的精确坐标。3.根据权利要求2所述的运动过程中的目标定位系统，其特征在于，所述测控平台包括RTK差分基站设备、固定链路设备、无人驾驶设备监控站和光电设备监控站；所述固定链路设备与所述链路设备信号连接；所述RTK差分基站设备被配置为接收卫星定位信号，并通过所述固定链路设备发送所述RTK差分信号；所述无人驾驶设备监控站被配置为监控所述无人驾驶设备的运动状态、设备运行状态及运动任务，并通过所述固定链路设备发送控制所述无人驾驶设备的所述控制信号；所述光电设备监控站被配置为显示所述光电设备的监控画面，监控所述光电设备的运行状态和监控行为，并通过所述固定链路设备发送控制所述光电设备的所述控制信号以及下达所述任务指令。4.根据权利要求2所述的运动过程中的目标定位系统，其特征在于，所述测量管理任务设备被配置为：通过所述链路设备接收所述任务指令，控制所述光电设备进行所述有源定
位，获得所述初始坐标；记录所述有源定位的原...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立坦，孙友彬，王发明，何宇，王宬，
申请(专利权)人：西安羚控电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：