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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及目标定位,尤其是涉及一种基于双无人机数据的协同目标定位方法。
技术介绍
1、随着科学技术的快速发展,无人机在军事、民用领域的应用变得越来越广泛和多样化。传统的目标定位技术主要依赖于单一无人机的多次观测,这些观测手段包括激光、可见光和红外光等多种方式的结合,通常被称为三光合一技术。然而,这种方法存在一定的局限性,它主要适用于大型无人机,对于小型无人机来说并不友好。此外,依赖大型无人机进行多次观测的方式在战场上容易暴露,不利于保持隐蔽性,同时也会带来较大的经济开销。
技术实现思路
1、为了便于小型无人机进行目标定位,本申请提供一种基于双无人机数据的协同目标定位方法。
2、本申请提供的一种基于双无人机数据的协同目标定位方法采用如下的技术方案:包括以下步骤:
3、步骤s1、第一无人机和第二无人机飞行,第一无人机上的第一可见光被动传感器和第二无人机上的第二可见光被动传感器采集目标定位数据;
4、步骤s2、生成第一无人机与目标世界极坐标之间的第一侧向线;生成第二无人机与目标世界极坐标之间的第二侧向线;
5、步骤s3、第一侧向线与第二侧向线交点处的世界极坐标为目标初步定位坐标;
6、步骤s4、计算第一侧向线与目标实际定位之间的第一最短距离;计算第二侧向线与目标实际定位之间的第二最短距离;
7、步骤s5、利用第一最短距离和第二最短距离得到世界极坐标系下的目标优化定位坐标;
8、步骤s6、利用目标优化定
9、步骤s7、若定位误差值大于预设精度值,则优化第二无人机飞行航线,进行步骤s1;若定位误差值不大于预设精度值,则将目标优化定位坐标作为目标优化定位坐标输出。
10、作为优选,所述步骤s1包括以下步骤:
11、步骤s11、建立第一无人机地理位置坐标系;建立第二无人机地理位置坐标系;
12、步骤s12、获得第一无人机在第一无人机地理位置坐标系下的第一无人机坐标获得第二无人机在第二无人机地理位置坐标系下的第二无人机坐标
13、作为优选,所述步骤s2包括以下步骤:第一无人机坐标与目标世界极坐标之间获得第一侧向线;第二无人机坐标与目标世界极坐标之间获得第二侧向线。
14、作为优选,所述步骤s3包括以下步骤:
15、步骤s31、获得第一侧向线在世界极坐标系下的第一侧向角其中为第一俯仰角,θ1)为第一方位角;获得第二侧向线在世界极坐标系下的第二侧向角其中为第二俯仰角,θ2为第二方位角;
16、步骤s32、设置坐标矩阵
17、获得第一测向角矩阵
18、获得第二测向角矩阵
19、步骤s33、利用解算得到目标初步定位坐标t(xt,yt,zt)t。
20、作为优选,所述步骤s4包括以下步骤:
21、计算第一最短距离
22、其中,为第一测向线在世界坐标系下的单位方向向量,单位矩阵
23、计算第二最短距离
24、其中,为第二测向线在世界坐标系下的单位方向向量,
25、单位矩阵
26、作为优选,所述步骤s5包括以下步骤:
27、计算目标优化定位坐标其中,单位矩阵
28、作为优选,所述步骤s6包括以下步骤:
29、步骤s61、设置第一侧向角存在第一误差其中i=1;
30、设置第二侧向角存在第二误差其中i=2;
31、步骤s62、获得误差矩阵
32、步骤s63、计算定位误差值
33、其中,mij(1≤i≤3,1≤j≤4)为误差矩阵m3×4的元素,为方位角方差。
34、作为优选,所述步骤s63中的方位角方差为第一无人机在同一位置多次测量同一定位目标获得多个方位角后计算得到的方差。
35、综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
36、1.在进行目标定位的过程中,首先将第一无人机和第二无人机所测得的方位角映射到三维空间中,随后通过最小化测量误差的方法来优化目标位置的定位,充分利用第一无人机和第二无人机的测量冗余性和信息互补性,显著提高了定位精度,通过这种方法,能够有效降低因依赖单一测量源而可能产生的误差影响。最终,在动态变化和复杂多变的环境中,实现了更为稳定和精确的目标定位。
37、2.第一无人机上只配备第一可见光被动传感器,第二无人机只配备第二可见光被动传感器,由于其仅使用可见光被动传感器,因此适用于小型无人机对目标进行定位,降低无人机成本;
38、3.由于第一侧向角和第二侧向角在测量过程中存在误差,使第一侧向线和第二侧向线异面,因此通过计算第一最短距离和第二最短距离,解决在三维坐标系下第一测向线和第二侧向线异面无法交叉的场景,从而获得更加精确的目标定位,提高无人机在三维空间下定位精度和稳定性。
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1.一种基于双无人机数据的协同目标定位方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于双无人机数据的协同目标定位方法,其特征在于:所述步骤S1包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种基于双无人机数据的协同目标定位方法,其特征在于:所述步骤S2包括以下步骤:第一无人机坐标与目标世界极坐标之间获得第一侧向线;第二无人机坐标与目标世界极坐标之间获得第二侧向线。
4.根据权利要求1所述的一种基于双无人机数据的协同目标定位方法,其特征在于:所述步骤S3包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种基于双无人机数据的协同目标定位方法,其特征在于:所述步骤S4包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的一种基于双无人机数据的协同目标定位方法,其特征在于:所述步骤S5包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的一种基于双无人机数据的协同目标定位方法,其特征在于:所述步骤S6包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的一种基于双无人机数据的协同目标定位方法,其特征在于:所述步骤S63中的方位角方差为第一无人
...【技术特征摘要】
1.一种基于双无人机数据的协同目标定位方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于双无人机数据的协同目标定位方法,其特征在于:所述步骤s1包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种基于双无人机数据的协同目标定位方法,其特征在于:所述步骤s2包括以下步骤:第一无人机坐标与目标世界极坐标之间获得第一侧向线;第二无人机坐标与目标世界极坐标之间获得第二侧向线。
4.根据权利要求1所述的一种基于双无人机数据的协同目标定位方法,其特征在于:所述步骤s3包括以下步骤:
【专利技术属性】
技术研发人员:陈奎宇,
申请(专利权)人:中电鸿信信息科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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