【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化控制，尤其涉及一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法及系统。
技术介绍
1、随着科技的不断发展，光电侦察设备在军事和民用领域的应用越来越广泛。其中，滚仰式光电侦察设备由于其独特的结构特点和侦察能力，受到了广泛的关注。然而，如何有效地规划滚仰式光电侦察设备的搜索路径，以提高侦察效率和精度，一直是该领域面临的技术挑战。
2、在光电侦察设备搜索过程中，由于飞机向前飞行会带来前向像移，会导致在大面积长时间搜索时出现不连续的情况，无法达到对搜索区域的全覆盖。所以有必要研究光电侦察设备搜索路径规划的实现方法。
3、传统的搜索路径规划方法通常基于预设的规则或经验，缺乏对环境变化的适应性和实时性。这可能导致搜索效率低下，甚至错过重要目标。此外，现有的方法往往忽略了滚仰式光电侦察设备的特殊结构和运动特性，无法充分利用其优势。
4、为了克服这些缺陷，本申请提出了一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法及系统。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法及系统，旨在解决上述的问题。
2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、本申请提供一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法，包括：
4、获取对地扫描速度值和扫描路径要求；
5、根据所述对地扫描速度值确定在地理坐标系下的速度信息；
6、根据所述扫描路径要求分别确定从近端点到远端点以及从远端点
7、将所述对地扫描速度值与飞机速度值进行结合，并根据飞机姿态信息和所述地理坐标系下的速度信息进行两次坐标转换，得到光电侦察设备视轴的直线速度信息；
8、利用激光测量得到目标斜视距离，计算光电侦察设备视轴的角速度信息；
9、根据飞机的惯性导航系统输出的飞机经度、飞机纬度信息以及所述扫描航向角，获得目标位置的经度和纬度信息，将光电侦察设备引导到指定的位置。
10、进一步的，在根据所述扫描路径要求分别确定从近端点到远端点以及从远端点到近端点在搜索时的扫描航向角的步骤中，具体包括下述步骤：
11、在从近端点到远端点过程中，其航向角为θdirection＝θdrift-90°；
12、以光电侦察设备的位置为中心点，以飞机前进方向为x轴，以扫描方向为y轴，将所述对地扫描速度值分解到四个象限内，作为地理坐标系下的速度信息；具体计算过程如下：
13、若：0°≤θdirection≤90°，
14、则：vn_vel＝v扫描×cos(θdirection)，ve_vel＝v扫描×sin(θdirection)；
15、若：90°<θdirection≤180°，
16、则：vn_vel＝(-1)×v扫描×cos(180°-θdirection)，ve_vel＝v扫描×sin(180°-θdirection)；
17、若：180°<θdirection≤270°，
18、则：vn_vel＝(-1)×v扫描×cos(θdirection-180°)，ve_vel＝(-1)×v扫描×sin(θdirection-180°)；
19、若：270°<θdirection≤360°，
20、则：vn_vel＝v扫描×cos(360°-θdirection)，ve_vel＝(-1)×v扫描×sin(360°-θdirection)；
21、在从远端点到近端点过程中，其航向角为θdirection＝θdrift+90°，所述对地扫描速度值与从近端点到远端点的计算方法相同。
22、进一步的，在将所述对地扫描速度值与飞机速度值进行结合，并根据飞机姿态信息和所述地理坐标系下的速度信息进行两次坐标转换，得到光电侦察设备视轴的直线速度信息的步骤中，具体包括下述步骤：
23、根据飞机的惯性导航系统输出的横滚x、俯仰η以及航向角α，将光电侦察设备横滚角a和俯仰角e经过两次坐标转换后，得到视轴的直线速度为vlos；具体公式为：
24、
25、进一步的，在利用激光测量得到目标斜视距离，计算光电侦察设备视轴的角速度信息的步骤中，具体包括下述步骤：
26、利用激光测距获取目标斜视距离l和所述视轴的直线速度信息，计算光电侦察设备视轴的角速度，计算公式为：ω＝arctan(vlos/l)。
27、本申请提供一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划系统，包括：
28、获取模块：获取对地扫描速度值和扫描路径要求；根据所述对地扫描速度值确定在地理坐标系下的速度信息；根据所述扫描路径要求分别确定从近端点到远端点以及从远端点到近端点在搜索时的扫描航向角；
29、计算模块：将所述对地扫描速度值与飞机速度值进行结合，并根据飞机姿态信息和所述地理坐标系下的速度信息进行两次坐标转换，得到光电侦察设备视轴的直线速度信息；利用激光测量得到目标斜视距离，计算光电侦察设备视轴的角速度信息；
30、位置引导模块：根据飞机的惯性导航系统输出的飞机经度、飞机纬度信息以及所述扫描航向角，获得目标位置的经度和纬度信息，将光电侦察设备引导到指定的位置。
31、本申请提供一种设备，所述设备包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，其中，所述存储器存储有用于实现一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法的程序指令；所述处理器用于执行所述存储器存储的所述程序指令以实现一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划。
32、本申请提供一种存储介质，存储有处理器可运行的程序指令，所述程序指令用于执行一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法。
33、本申请提供了一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法及系统，具有以下有益效果：
34、本申请首先设计扫描路径，根据扫描路径要求，确定从近端点到远端点以及从远端点到近端点搜索时的扫描航向角；然后，在从近端点到远端点以及从远端点到近端点搜索时，将对地搜索速度与飞机速度相结合，经过坐标转换得到视轴的直线速度信息；利用激光测量得到目标斜视距离，计算光电侦察设备视轴的角速度信息；最后，在位置引导时，根据飞机惯导给出的经度、纬度信息以及搜索路径方向角度信息，获得目标位置的经度、纬度信息，将光电侦察设备引导到指定的位置。可以使光电侦察设备在垂直航向进行长时间大面积搜索工作时，保证可以连续搜索感兴趣目标区域。
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1.一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法，其特征在于，在根据所述扫描路径要求分别确定从近端点到远端点以及从远端点到近端点在搜索时的扫描航向角的步骤中，具体包括下述步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法，其特征在于，在将所述对地扫描速度值与飞机速度值进行结合，并根据飞机姿态信息和所述地理坐标系下的速度信息进行两次坐标转换，得到光电侦察设备视轴的直线速度信息的步骤中，具体包括下述步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法，其特征在于，在利用激光测量得到目标斜视距离，计算光电侦察设备视轴的角速度信息的步骤中，具体包括下述步骤：
5.一种根据权利要求1所述的一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法的系统，其特征在于，包括：
6.一种设备，其特征在于，所述设备包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，其中，所述存储器存储有用于实现权利要求1-4任一项所述的一种基于滚仰式光电
7.一种存储介质，其特征在于，存储有处理器可运行的程序指令，所述程序指令用于执行权利要求1-4任一项所述的一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法，其特征在于，在根据所述扫描路径要求分别确定从近端点到远端点以及从远端点到近端点在搜索时的扫描航向角的步骤中，具体包括下述步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法，其特征在于，在将所述对地扫描速度值与飞机速度值进行结合，并根据飞机姿态信息和所述地理坐标系下的速度信息进行两次坐标转换，得到光电侦察设备视轴的直线速度信息的步骤中，具体包括下述步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于滚仰式光电侦察设备搜索路径规划方法，其特征在于，在利用激光测...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋悦铭，李金钊，毛大鹏，刘玉章，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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