【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机载光电载荷的检测和标校，尤其涉及一种机载光电载荷的定位精度检测和标校系统及方法。
技术介绍
1、随着无人机的航时越来越长，应用越来约广，机上光电载荷种类越来越多，性能也越来越先进，随之而来的是单次任务成本越来越高，这就要求光电载荷的精度和稳定性更高才能满足，因此光电载荷安装到机上后需要进行精度检测和定期标校，以减小安装误差、系统误差，使测量精度始终保持在要求的范围内。
2、当前，现有的机载光电载荷定位精度检测和标校方法大体可以分为固定式和运动式两种类型。其中，固定式一般是指，将光电载荷与被测物体架设到两个已知坐标和距离的点位上进行测距和定位坐标解算，光电载荷根据自身的经纬高坐标、测得的距离、姿态角和方位角等数据计算被测物体的距离和经纬高坐标，通过与已知距离和坐标比对来计算出误差，从而利用该误差对光电载荷进行修正，使其测距精度和定位精度满足设计指标。而运动式主要包括两种实现形式，一种是将设备安装至车辆顶部，车辆以某个速度值保持稳定行驶，光电载荷对某已知坐标的固定目标进行测量，光电载荷根据自身的经纬高坐标、测得的距离和自身的姿态角和方位角等数据计算出固定目标的距离和经纬高坐标，通过与已知距离和坐标比对来计算出误差，从而对光电载荷进行修正；二是采用直升机挂飞方式进行检测，通过设定航路，让直升机通过特定航路飞行，同时测量目标，光电载荷根据自身的经纬高坐标、测得的距离和自身的姿态角和方位角等数据计算出目标的距离和经纬高坐标，通过与已知距离和坐标比对来计算出误差，从而对光电载荷进行修正，使其测距精度和定位精度满足
3、但是以上定位精度检测和标校方法存在以下问题：1)对场地要求较高，选择合适的场地较为困难；2)对于固定式来说，光电载荷处于固定场地，能够测量观察的俯仰角度偏小，不利于修正误差，同时，机载光电载荷实际的应用场景为动态测量状态，因此固定式也无法满足动态应用场景的精度要求；3)对于运动式来说，机载光电载荷测量动态目标的效果较差，目标被测量的时刻点与位置点不易匹配起来，易出现偏差，导致修正效果较差；4)需要提前标定目标的位置，整体试验耗时耗力。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题之一，本专利技术提供了一种机载光电载荷的定位精度检测和标校系统及方法。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种机载光电载荷的定位精度检测和标校系统，系统包括地面单元和车载单元，地面单元包括卫星基站和显控站，光电载荷与卫星基站设置在同一位置，车载单元包括目标车辆以及设置在目标车辆上的卫星定位定向模块、惯性模块和中央控制器，目标车辆在精度检测和标校时保持运动状态；
3、卫星基站用于根据捕获到的卫星信号实时解算出第一授时信号以及对应的差分修正信息和pos位置信息；
4、卫星定位定向模块用于通过显控站和中央控制器获取差分修正信息，并且结合捕获到的卫星信号实时解算出第二授时信号以及对应的低频定位信息；
5、惯性模块用于实时测量目标车辆的三轴加速度和角速率；
6、中央控制器用于根据第二授时信号、低频定位信息、三轴加速度和角速率以预设解算频率实时解算出高频定位信息以作为目标车辆的基准定位信息；
7、光电载荷用于在精度检测和标校时探测目标车辆以根据pos位置信息测量得到目标车辆的测量定位信息；
8、显控站用于根据第一授时信号、基准定位信息和测量定位信息对光电载荷的定位精度进行检测和标校。
9、进一步地，低频定位信息、高频定位信息和测量定位信息均包括航向角、pos位置信息、高度信息和速度信息。
10、进一步地，卫星基站采用北斗基站，卫星定位定向模块采用北斗定位定向模块。
11、进一步地，北斗基站包括基站本体和第一定位天线，第一定位天线用于捕获北斗卫星信号，基站本体用于根据第一定位天线捕获的北斗卫星信号实时解算出第一授时信号以及对应的差分修正信息和pos位置信息。
12、进一步地，北斗定位定向模块包括定位定向模块本体、第二定位天线和定向天线，第二定位天线和定向天线用于捕获北斗卫星信号，定位定向模块本体用于通过显控站和中央控制器获取差分修正信息，并结合第二定位天线和定向天线捕获的北斗卫星信号实时解算出第二授时信号以及对应的低频定位信息。
13、进一步地，地面单元还包括第一电台，车载单元还包括第二电台，第一电台与显控站连接，第二电台与中央控制器连接，显控站通过第一电台和第二电台向中央控制器传输基站本体实时解算出的差分修正信息，中央控制器通过第一电台和第二电台向显控站传输基准定位信息。
14、进一步地，预设解算频率为50hz以上。
15、根据本专利技术的另一方面，提供了一种机载光电载荷的定位精度检测和标校方法，方法包括：
16、使车载单元的目标车辆在精度检测和标校时保持运动状态；
17、利用地面单元的卫星基站根据捕获到的卫星信号实时解算出第一授时信号以及对应的差分修正信息和pos位置信息；
18、利用车载单元的卫星定位定向模块通过地面单元的显控站和车载单元的中央控制器获取差分修正信息，并且结合捕获到的卫星信号实时解算出第二授时信号以及对应的低频定位信息；
19、通过车载单元的惯性模块实时测量目标车辆的三轴加速度和角速率，其中，惯性模块、卫星定位定向模块和中央控制器均设置在目标车辆上；
20、利用中央控制器根据第二授时信号、低频定位信息、三轴加速度和角速率以预设解算频率实时解算出高频定位信息以作为目标车辆的基准定位信息；
21、利用光电载荷在精度检测和标校时探测目标车辆以根据pos位置信息测量得到目标车辆的测量定位信息，光电载荷与卫星基站设置在同一位置；
22、通过显控站根据第一授时信号、基准定位信息和测量定位信息对光电载荷的定位精度进行检测和标校。
23、进一步地，卫星基站采用北斗基站，卫星定位定向模块采用北斗定位定向模块。
24、进一步地，北斗基站包括基站本体和第一定位天线，北斗定位定向模块包括定位定向模块本体、第二定位天线和定向天线；
25、利用地面单元的卫星基站根据捕获到的卫星信号实时解算出第一授时信号以及对应的差分修正信息和pos位置信息包括：通过第一定位天线捕获北斗卫星信号，利用基站本体根据第一定位天线捕获的北斗卫星信号实时解算出第一授时信号以及对应的差分修正信息和pos位置信息；
26、利用车载单元的卫星定位定向模块通过地面单元的显控站和车载单元的中央控制器获取差分修正信息，并且结合捕获到的卫星信号实时解算出第二授时信号以及对应的低频定位信息包括：通过第二定位天线和定向天线捕获北斗卫星信号，利用定位定向模块本体通过显控站和中央控制器获取差分修正信息，并结合第二定位天线和定向天线捕获的北斗卫星信号实时解算出第二授时信号以及对应的低频定位信息。
27、应用本专利技术的技术方案，提供了一种机载光电载荷的定位精度检测本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机载光电载荷的定位精度检测和标校系统，其特征在于，所述系统包括地面单元和车载单元，所述地面单元包括卫星基站和显控站，所述光电载荷与所述卫星基站设置在同一位置，所述车载单元包括目标车辆以及设置在所述目标车辆上的卫星定位定向模块、惯性模块和中央控制器，所述目标车辆在精度检测和标校时保持运动状态；
2.根据权利要求1所述的定位精度检测和标校系统，其特征在于，所述低频定位信息、所述高频定位信息和所述测量定位信息均包括航向角、POS位置信息、高度信息和速度信息。
3.根据权利要求2所述的定位精度检测和标校系统，其特征在于，所述卫星基站采用北斗基站，所述卫星定位定向模块采用北斗定位定向模块。
4.根据权利要求3所述的定位精度检测和标校系统，其特征在于，所述北斗基站包括基站本体和第一定位天线，所述第一定位天线用于捕获北斗卫星信号，所述基站本体用于根据所述第一定位天线捕获的北斗卫星信号实时解算出第一授时信号以及对应的差分修正信息和POS位置信息。
5.根据权利要求4所述的定位精度检测和标校系统，其特征在于，所述北斗定位定向模块包括定位定向模
6.根据权利要求5所述的定位精度检测和标校系统，其特征在于，所述地面单元还包括第一电台，所述车载单元还包括第二电台，所述第一电台与所述显控站连接，所述第二电台与所述中央控制器连接，所述显控站通过所述第一电台和所述第二电台向所述中央控制器传输所述基站本体实时解算出的差分修正信息，所述中央控制器通过所述第一电台和所述第二电台向所述显控站传输所述基准定位信息。
7.根据权利要求6所述的定位精度检测和标校系统，其特征在于，所述预设解算频率为50hz以上。
8.一种机载光电载荷的定位精度检测和标校方法，其特征在于，所述方法包括：使车载单元的目标车辆在精度检测和标校时保持运动状态；
9.根据权利要求8所述的定位精度检测和标校方法，其特征在于，所述卫星基站采用北斗基站，所述卫星定位定向模块采用北斗定位定向模块。
10.根据权利要求9所述的定位精度检测和标校方法，其特征在于，所述北斗基站包括基站本体和第一定位天线，所述北斗定位定向模块包括定位定向模块本体、第二定位天线和定向天线；
...【技术特征摘要】
1.一种机载光电载荷的定位精度检测和标校系统，其特征在于，所述系统包括地面单元和车载单元，所述地面单元包括卫星基站和显控站，所述光电载荷与所述卫星基站设置在同一位置，所述车载单元包括目标车辆以及设置在所述目标车辆上的卫星定位定向模块、惯性模块和中央控制器，所述目标车辆在精度检测和标校时保持运动状态；
2.根据权利要求1所述的定位精度检测和标校系统，其特征在于，所述低频定位信息、所述高频定位信息和所述测量定位信息均包括航向角、pos位置信息、高度信息和速度信息。
3.根据权利要求2所述的定位精度检测和标校系统，其特征在于，所述卫星基站采用北斗基站，所述卫星定位定向模块采用北斗定位定向模块。
4.根据权利要求3所述的定位精度检测和标校系统，其特征在于，所述北斗基站包括基站本体和第一定位天线，所述第一定位天线用于捕获北斗卫星信号，所述基站本体用于根据所述第一定位天线捕获的北斗卫星信号实时解算出第一授时信号以及对应的差分修正信息和pos位置信息。
5.根据权利要求4所述的定位精度检测和标校系统，其特征在于，所述北斗定位定向模块包括定位定向模块本体、第二定位天线和定向天线，所述第二定位天线和所述定向天线用于捕获北斗卫星信号，所述定位定向模块本...
【专利技术属性】
技术研发人员：李坤，彭建平，罗怡，张妍，黄敏，
申请(专利权)人：海鹰航空通用装备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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