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机载光电观瞄系统的瞄准线指向线性运动补偿方法

Linear motion compensation algorithm for airborne electro-optic sighting system

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摘要

为方便操作员快速捕捉并瞄准目标, 提出一种适用于机载光电观瞄系统的线性运动补偿方法。该方法借助地面目标相对载机在初始‘东北天’坐标系下的速度矢量进行分解, 得出目标相对光电系统在惯性坐标下的角速度, 并根据解算出的角速度值实时进行伺服补偿, 驱动光电转塔于手动模式下, 当操作员不操控光电转塔时, 系统的瞄准线能够自动地指向地面目标区域。该方法已在某型无人机用光电观瞄系统挂飞试验中进行了验证, 结果表明: 在电视观瞄具的小视场(0.7°×0.5°)下, 地面目标点、瞄准线指向点相对载机点的张角在方位和俯仰方向均小于该视场的1/6。

Abstract

In order to capture and aim target promptly for operators, we developed a new liner motion compensation (LMC) algorithm for EO system of aeroplane including helicopter and unmanned aerial vehicle (UAV).By recounting the velocity vector of ground target in initial east-north-up (ENU) coordinates, the angular velocity of ground target relative to EO system in inertial coordinates can be obtained, the servo software then used the value to compensate.This method could drive the line of sight (LOS) of EO system to focus on the ground target area automatically while the operator does not operate the turret in system’s manual mode.This method has been validated by a UAV’s flying experiment.The result indicates that in the narrow field of view (NFOV, 0.7°×0.5°) of TV camera, the opening angle between ground target point and LOS point to the UAV point is all less than 1/6 FOV of the observing camera in azimuth and elevation direction.

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补充资料

中图分类号:TN202

DOI:10.5768/jao201637.0101001

所属栏目:光电系统与工程

收稿日期:2015-04-23

修改稿日期:2015-11-20

网络出版日期:--

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闫 明:西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
刘 栋:西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
王惠林:西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
边 赟:西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
刘国栋:西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
高贤娟:西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065

联系人作者:闫明(ziranfeng69@163.com)

备注:闫明(1969-), 男, 天津人, 研究员, 主要从事系统工程和软件工程研究工作。

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引用该论文

Yan Ming,Liu Dong,Wang Huilin,Bian Yun,Liu Guodong,Gao Xianjuan. Linear motion compensation algorithm for airborne electro-optic sighting system[J]. Journal of Applied Optics, 2016, 37(1): 1-5

闫 明,刘 栋,王惠林,边 赟,刘国栋,高贤娟. 机载光电观瞄系统的瞄准线指向线性运动补偿方法[J]. 应用光学, 2016, 37(1): 1-5

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