CN108490406B - 一种雷达光电轴匹配检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种雷达光电轴匹配检测系统及方法。系统包括：系留模块，包括空中漂浮装置、介质球和缆绳，空中漂浮装置与所述介质球通过缆绳连接，空中漂浮装置用于将所述介质球带到高空，介质球用于作为雷达跟踪的目标，雷达用于向介质球发送电磁波并接收回波信号；采集模块，用于采集雷达接收的回波信号，根据回波信号，得到雷达内部的数据信息和电子望远镜图像信息；处理模块，与采集模块连接，用于处理数据信息和电子望远镜图像信息，得到介质球在图像中的位置信息，并根据位置信息确定雷达中光轴与电轴的匹配情况。采用本发明的系统或方法，避免了人工读数的误差，降低了对技术人员的要求，提高了匹配检测系统的匹配精度。

Description

一种雷达光电轴匹配检测系统及方法

技术领域

本发明涉及雷达检测领域，特别是涉及一种雷达光电轴匹配检测系统及方法。

背景技术

光\电轴匹配检测通常在装舰前，在陆上无摇摆且晴朗无风条件下，采用跟踪反射球方式，研制单位技术人员通过人工判读电子望远镜光轴图像和人工读取电轴数据进行。该种方式对环境条件要求苛刻且需要有经验的技术人员操作，造成了及所配系统性能检测周期很长；此外，受装舰环境影响，一经陆上检测合格，以后就不再进行检测，人为认定光\电轴是匹配的，但实际使用时，受长时间使用、撞限位等因素影响，光\电轴会出现不匹配现象，该种情况下的武器系统零位一致性检查结果会有很大误差，进而影响了匹配检测系统的匹配精度，进而影响武器系统的射击精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种雷达光电轴匹配检测系统及方法，从而提高匹配检测系统的匹配精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种雷达光电轴匹配检测系统，所述检测系统包括：

系留模块，包括空中漂浮装置、介质球和缆绳，所述空中漂浮装置与所述介质球通过缆绳连接，所述空中漂浮装置用于将所述介质球带到高空，所述介质球用于作为雷达跟踪的目标，所述雷达用于向所述介质球发送电磁波并接收回波信号；

采集模块，用于采集雷达接收的回波信号，根据所述回波信号，得到雷达内部的数据信息和电子望远镜图像信息；

处理模块，与所述采集模块连接，用于处理所述数据信息和所述电子望远镜图像信息，得到所述介质球在图像中的位置信息，并根据所述位置信息确定雷达中光轴与电轴的匹配情况。

可选的，所述检测系统还包括：

辅助系留模块，包括风速测量仪和弹簧秤，所述风速测量仪用于测量当前风速；所述弹簧秤用于称重所述空中漂浮装置。

可选的，所述介质球为中空泡沫球，所述介质球的表面贴覆铝箔纸。

可选的，所述处理模块为计算机。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种雷达光电轴匹配检测方法，所述检测方法包括：

采用介质球作为雷达跟踪的目标，利用雷达向所述介质球发送电磁波并接收回波信号；

采集回波信号的信息，所述信息包括雷达内部的数据信息和电子望远镜图像信息；

处理所述信息，得到所述介质球在图像中的位置信息，并根据所述位置信息检测雷达中光轴与电轴的匹配情况。

可选的，所述位置信息包括方位角和俯仰角；

根据

计算水平距离修正值Δβ_修；

根据

计算方位角Δ_β；

其中，N为读数次数，D为目标距离，Δd为光轴与雷达天线回转中心的水平距离，Δβ_i为电子望远镜中偏离十字中心的方位值，Δβ_修为水平距离修正值；

根据

计算垂直距离修正值Δε_修；

根据

计算俯仰角Δ_ε；

其中，N为读数次数，D为目标距离，Δh为光轴与雷达天线回转中心的垂直距离，Δε_i为电子望远镜中偏离十字中心的俯仰值，Δε_修为垂直距离修正值。

可选的，所述根据所述位置信息检测雷达中光轴与电轴的匹配情况，具体包括：

当所述方位角Δ_β与所述俯仰角Δ_ε的差值小于设定阈值时，确定雷达的光电轴匹配；

当所述方位角Δ_β与所述俯仰角Δ_ε的差值小于设定阈值时，确定雷达的光电轴不匹配。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开一种雷达光电轴匹配检测系统及方法。系统包括：系留模块，包括空中漂浮装置、介质球和缆绳，空中漂浮装置与所述介质球通过缆绳连接，空中漂浮装置用于将所述介质球带到高空，介质球用于作为雷达跟踪的目标，雷达用于向介质球发送电磁波并接收回波信号；采集模块，用于采集雷达接收的回波信号，根据回波信号，得到雷达内部的数据信息和电子望远镜图像信息；处理模块，与采集模块连接，用于处理数据信息和电子望远镜图像信息，得到介质球在图像中的位置信息，并根据位置信息确定雷达中光轴与电轴的匹配情况。采用本发明的系统或方法，避免了人工读数的误差，降低了对技术人员的要求，提高了匹配系统的匹配精度，进而提高武器系统射击的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例雷达光电轴匹配检测系统结构图；

图2为本发明实施例采集模块硬件结构图；

图3为本发明实施例雷达光电轴匹配检测方法示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种雷达光电轴匹配检测系统及方法，从而提高匹配系统的匹配精度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例雷达光电轴匹配检测系统结构图。如图1所示，一种雷达光电轴匹配检测系统，所述检测系统包括：

系留模块101，包括空中漂浮装置、介质球和缆绳，所述空中漂浮装置与所述介质球通过缆绳连接，所述空中漂浮装置用于将所述介质球带到高空。所述介质球用于作为雷达跟踪的目标，所述雷达用于向所述介质球发送电磁波并接收回波信号，所述介质球为中空泡沫球，所述介质球的表面贴覆铝箔纸。

采集模块102，用于采集雷达接收的回波信号，根据所述回波信号，得到雷达内部的数据信息和电子望远镜图像信息；

处理模块103，与所述采集模块102连接，用于处理所述数据信息和所述电子望远镜图像信息，得到所述介质球在图像中的位置信息，并根据所述位置信息确定雷达中光轴与电轴的匹配情况，所述处理模块为计算机。

所述检测系统还包括：

辅助系留模块，包括风速测量仪和弹簧秤，所述风速测量仪用于测量当前风速；所述弹簧秤用于称重所述空中漂浮装置。

通过上述系统，避免了人工读数的误差，降低了对技术人员的要求，提高了控制系统射击的精度。

图2为本发明实施例采集模块硬件结构图，如图2所示，采集模块的硬件结构由机箱、计算机主板、视频处理板、硬盘和电源组成，各模块功能如下：

1)计算机主板。通过以太网络接收报文数据，可通过软件设置触发条件，控制视频处理板的视频捕获及处理，并完成各功能控制、对外通讯及数据管理等；

2)DSP视频处理板。接收模拟视频，完成视频解码，在计算机主板的控制下完成图像去抖、图像增强及视频记录、回放等功能；

3)硬盘。用于存储系统程序、系统数据、视频数据及处理结果数据等；

4)电源。提供各功能板卡所需电源。

采集模块中的嵌套软件基于Windows XP系统开发设计嵌套软件层次结构，包括系统层、驱动层、中间层和应用层，各层功能如下：

1)系统层。本设备选用Windows XP系统；

2)驱动层。各硬件功能模块的配置和控制软件；

3)中间层。在驱动程序的基础上，为实现某一功能而设计的函数或函数集，用于隔离具体的硬件平台与用户软件；

4)应用层。用户根据具体产品而开发的面向应用需求的软件。

图3为本发明实施例雷达光电轴匹配检测方法示意图。如图3所示，一种雷达光电轴匹配检测方法，所述检测方法包括：

步骤301：采用介质球作为雷达跟踪的目标，利用雷达向所述介质球发送电磁波并接收回波信号；

步骤302：采集回波信号的信息，所述信息包括雷达内部的数据信息和电子望远镜图像信息；

步骤303：处理所述信息，得到所述介质球在图像中的位置信息，并根据所述位置信息检测雷达中光轴与电轴的匹配情况。

所述位置信息包括方位角和俯仰角；

根据

计算水平距离修正值Δβ_修；

根据

计算方位角Δ_β；

其中，N为读数次数，D为目标距离，Δd为光轴与雷达天线回转中心的水平距离，Δβ_i为电子望远镜中偏离十字中心的方位值，Δβ_修为水平距离修正值；

根据

计算垂直距离修正值Δε_修；

根据

计算俯仰角Δ_ε；

其中，N为读数次数，D为目标距离，Δh为光轴与雷达天线回转中心的垂直距离，Δε_i为电子望远镜中偏离十字中心的俯仰值，Δε_修为垂直距离修正值。

当所述方位角Δ_β与所述俯仰角Δ_ε的差值小于设定阈值时，确定雷达的光电轴匹配；

当所述方位角Δ_β与所述俯仰角Δ_ε的差值小于设定阈值时，确定雷达的光电轴不匹配。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种雷达光电轴匹配检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：

系留模块，包括空中漂浮装置、介质球和缆绳，所述空中漂浮装置与所述介质球通过缆绳连接，所述空中漂浮装置用于将所述介质球带到高空，所述介质球用于作为雷达跟踪的目标，所述雷达用于向所述介质球发送电磁波并接收回波信号；

采集模块，用于采集雷达接收的回波信号，根据所述回波信号，得到雷达内部的数据信息和电子望远镜图像信息；

处理模块，与所述采集模块连接，用于处理所述数据信息和所述电子望远镜图像信息，得到所述介质球在图像中的位置信息，并根据所述位置信息确定雷达中光轴与电轴的匹配情况，所述位置信息包括方位角和俯仰角，所述处理模块具体包括：

第一处理单元，用于根据

计算水平距离修正值Δβ_修；

第二处理单元，用于根据

计算方位角Δ_β；

其中，N为读数次数，D为目标距离，Δd为光轴与雷达天线回转中心的水平距离，Δβ_i为电子望远镜中偏离十字中心的方位值，Δβ_修为水平距离修正值；

第三处理单元，用于根据

计算垂直距离修正值Δε_修；

第四处理单元，用于根据

计算俯仰角Δ_ε；

其中，N为读数次数，D为目标距离，Δh为光轴与雷达天线回转中心的垂直距离，Δε_i为电子望远镜中偏离十字中心的俯仰值，Δε_修为垂直距离修正值。

2.根据权利要求1所述的雷达光电轴匹配检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括：

辅助系留模块，包括风速测量仪和弹簧秤，所述风速测量仪用于测量当前风速；所述弹簧秤用于称重所述空中漂浮装置。

3.根据权利要求1所述的雷达光电轴匹配检测系统，其特征在于，所述介质球为中空泡沫球，所述介质球的表面贴覆铝箔纸。

4.根据权利要求1所述的雷达光电轴匹配检测系统，其特征在于，所述处理模块为计算机。

5.一种雷达光电轴匹配检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：

采用介质球作为雷达跟踪的目标，利用雷达向所述介质球发送电磁波并接收回波信号；

采集回波信号的信息，所述信息包括雷达内部的数据信息和电子望远镜图像信息；

处理所述信息，得到所述介质球在图像中的位置信息，并根据所述位置信息检测雷达中光轴与电轴的匹配情况，所述位置信息包括方位角和俯仰角；

根据

计算水平距离修正值Δβ_修；

根据

计算方位角Δ_β；

其中，N为读数次数，D为目标距离，Δd为光轴与雷达天线回转中心的水平距离，Δβ_i为电子望远镜中偏离十字中心的方位值，Δβ_修为水平距离修正值；

根据

计算垂直距离修正值Δε_修；

根据

计算俯仰角Δ_ε；

其中，N为读数次数，D为目标距离，Δh为光轴与雷达天线回转中心的垂直距离，Δε_i为电子望远镜中偏离十字中心的俯仰值，Δε_修为垂直距离修正值。

6.根据权利要求5所述的雷达光电轴匹配检测方法，其特征在于，所述根据所述位置信息检测雷达中光轴与电轴的匹配情况，具体包括：

当所述方位角Δ_β与所述俯仰角Δ_ε的差值小于设定阈值时，确定雷达的光电轴匹配；

当所述方位角Δ_β与所述俯仰角Δ_ε的差值大于或等于设定阈值时，确定雷达的光电轴不匹配。

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