CN109946729B - 一种空中目标跟踪方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种空中目标跟踪方法及系统,主要应用于近距中低空小目标定位与跟踪。通过对与目标成一定角度分布的双站光学系统独立观测目标,并将双站实时测量据进行对比与融合,进而将双站两维信息通过信息融合生成目标三维坐标信息,以提高跟踪系统的抗干扰性与精度。本发明是复杂背景抗干扰跟踪系统不可缺少的环节,为其他无源双/多站目标定位与跟踪提供了参考,具备一定的工程应用价值。
Description
技术领域
本申请涉及目标定位及识别技术领域,尤其涉及一种空中目标跟踪方法及装置。
背景技术
近几年,无人机不断出现在人们的视线中。无人机除了在军事方面应用很广泛,在民用市场规模也迅速扩大。民用无人机不仅广泛应用于航拍,在农林植保、安全执法、环保科研、矿产资源勘探、灾害应急救援、石油管道巡线、边防、海事巡逻等领域都有无人机的身影。据不完全统计,目前有170多家单位生产无人机,产品种类超过50种,中国消费级无人机已达数十万架,每年呈成倍的增长趋势,迅速普及的无人机热潮正给各国安保工作带来前所未有的挑战,引发了各国对无人机安全问题的担忧。总结起来,无人机安全问题主要集中在以下三方面:
(1)存在国家机密、军事机密泄露的风险。一些机密敏感区域,如韩国青瓦台、法国爱丽舍宫、巴黎铁塔、美国白宫、日本首相官邸等地,均遭到过不明无人机的擅自闯入;
(2)存在危害公共安全的可能性。各地频频发生无人机坠落事故,无人机干扰民航客机的消息也层出不穷;
(3)存在侵犯隐私权问题。比如小区高楼、办公写字楼外面盘旋的无人机。
为此,需要对诸如无人机等空中目标进行监控,反制无人机等空中小目标作为一门新兴学科,涉及随机性以及复杂性很大的天气因素。到目前为止,虽然涌现了很多针对无人机等中低空小目标的侦测方法,但是都存在一定的局限性:一是配备无线电干扰设备的目标无法使用传统雷达侦测的方法探测目标;二是定位与跟踪精度无法满足需求。中低空小目标的定位与跟踪方法在这两点上仍需不断地发展改进,因此寻找更加有效的定位跟踪方法是非常必要的。
发明内容
本申请要解决的技术问题是解决现有的带无线电干扰的空中目标定位与跟踪,无线电侦测跟踪设备无法达到抗干扰性的要求的问题。
本申请首先提供了一种空中目标跟踪方法,包括:
获取用于测量所述空中目标的第一测量站的地心系坐标以及第二测量站的地心系坐标;
获取设置在第一测量站上的第一光学测量系统相对于第一测量站的第一设备偏角以及获取设置在第二测量站上的第二光学测量系统相对于第二测量站的第二设备偏角;
以预定时间间隔获取第一光学测量系统在视场范围内采集的空中目标的第一目标偏角以及以预定时间间隔获取第二光学测量系统在视场范围内采集的空中目标的第二目标偏角;
将第一目标偏角分别与第一设备偏角进行迭加,得到多个空中目标相对于第一测量站的第一角度值,将第二目标偏角分别与第二设备偏角进行迭加,得到空中目标相对于第二测量站的第二角度值;
将第一角度值以及第二角度值均转换为地心系坐标;以及根据地心系坐标,确定所述空中目标的运行轨迹。
优选的是,确定所述空中目标的地心系坐标之后包括:将所述空中目标的地心系坐标转换为GPS信息,并根据所述GPS信息确定所述空中目标的第二运行轨迹。
优选的是,将所述空中目标的地心系坐标转换为GPS信息包括:
对多个地心系坐标进行平滑滤波,并将平滑滤波之后的地心系坐标转换为GPS信息。
优选的是,获取所述第一目标偏角包括:
在第一测量站,采用至少两台第一光学测量系统获取所述空中目标的同一时刻的位置,并通过求取平均值作为所述第一目标偏角;
获取所述第二目标偏角包括:
在第二测量站,采用至少两台第二光学测量系统获取所述空中目标的同一时刻的位置,并通过求取平均值作为所述第二目标偏角。
本申请第二方面提供了一种空中目标跟踪系统,包括:
测量站定位模块,获取用于测量所述空中目标的第一测量站的地心系坐标以及第二测量站的地心系坐标;
双站测角模块,用于获取设置在第一测量站上的第一光学测量系统相对于第一测量站的第一设备偏角以及获取设置在第二测量站上的第二光学测量系统相对于第二测量站的第二设备偏角;
目标检测模块,用于以预定时间间隔获取第一光学测量系统在视场范围内采集的空中目标的第一目标偏角以及以预定时间间隔获取第二光学测量系统在视场范围内采集的空中目标的第二目标偏角;
融合模块,用于将各个第一目标偏角分别与第一设备偏角进行迭加,得到空中目标相对于第一测量站的第一角度值,将第二目标偏角分别与第二设备偏角进行迭加,得到空中目标相对于第二测量站的第二角度值;
目标定位模块,用于将各个第一角度值以及各个第二角度值均转换为地心系坐标;
目标轨迹确定模块,用于根据各个地心系坐标,确定所述空中目标的运行轨迹。
优选的是,还包括GPS信息转换模块,用于将所述空中目标的地心系坐标转换为GPS信息;第二运行轨迹确定模块,用于根据GPS信息确定所述空中目标的第二运行轨迹。
优选的是,还包括:滤波模块,用于对多个地心系坐标进行平滑滤波,之后将所述平滑滤波之后的地心系坐标发送到所述GPS信息转换模块,并告知所述GPS信息转换模块将平滑滤波之后的地心系坐标转换为GPS信息。
优选的是,还包括目标偏角精度确定模块,用于获取所述第一目标偏角及第二目标偏角,其中在第一测量站,采用至少两台第一光学测量系统获取所述空中目标的同一时刻的位置,并通过求取平均值作为所述第一目标偏角;在第二测量站,采用至少两台第二光学测量系统获取所述空中目标的同一时刻的位置,并通过求取平均值作为所述第二目标偏角。
本申请第三方面提供了一种空中目标跟踪集成,包括:
测量设备,包括两个测量站,以及设置在任一测量站的光学测量系统;计算设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能够在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的空中目标跟踪方法。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时能够实现如上所述的空中目标跟踪方法。
本申请通过双站定位即通过合理布站的两个互联互通的光学(红外、可见光双探测器)测角设备同时观测目标角度信息,融合出具有一定精度的目标三维位置信息,以供目标捕获或毁伤设备跟踪目标使用,具有定位精度高、设备成本低等优点。
附图说明
图1是本申请空中目标跟踪方法的一优选实施例的主流程示意图;
图2是本申请图1所示实施例的目标位置测量原理图;
图3是本申请空中目标跟踪系统的一优选实施例的框架图;
图4是为适于用来实现本申请实施方式的终端或服务器的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请第一方面提供了一种空中目标跟踪方法,如图1所示,主要包括:
步骤S1、获取用于测量所述空中目标的第一测量站的地心系坐标以及第二测量站的地心系坐标,本实施例首先获取用于测量所述空中目标的两个测量站的经纬度及高度信息,之后将该信息转换为地心系坐标。
如图2所示,本申请采用两个测量站对目标T进行跟踪,获取测量站的位置信息LBH1和LBH2(经纬高)并转为地心系坐标S1(x1,y1,z1)和S2(x2,y2,z2),对测量站测量设备进行水平调平和方位校北,并实现两个测量站之间的网络通讯,可实时传输测角信息,为融合双站测角信息提供先决条件。
步骤S2、获取设置在第一测量站上的第一光学测量系统相对于第一测量站的第一设备偏角以及获取设置在第二测量站上的第二光学测量系统相对于第二测量站的第二设备偏角。
本步骤中,第一测量站设置有第一光学测量系统,第二测量站设置有第二光学测量系统,第一光学测量系统相对于第一测量站具有第一设备偏角,第二光学测量系统相对于第二测量站具有第二设备偏角。
可以理解的是,测量光学设备的测量角度范围是一定的,并且测量站是固定的,因此为了使测量光学设备能够跟踪到目标T,测量光学设备在必要时需要相对于测量站能够转动,例如俯仰或偏转,因此,在将测量站构建至三维坐标系之后,测量光学设备通过伺服码盘等作动器偏转时,需要至少两个角度对此进行表征,例如测量光学设备偏转α角度,俯仰β角度,本步骤测量了两个测量站的伺服码盘偏转角度(αΦ1,βΦ1)、(αΦ2,βΦ2),即设备偏角。
通常情况下,在步骤S1确定了第一测量站(S1)与第二测量站(S2)的地心系坐标之后,一般将第一测量站作为原点,第二测量站置于X轴上,以此构建三维坐标系,如图2所示,因此,空中目标相对于每个光学测量系统存在两个角度,分别为水平角度与竖直角度。
步骤S3、以预定时间间隔获取第一光学测量系统在视场范围内采集的空中目标的第一目标偏角以及以预定时间间隔获取第二光学测量系统在视场范围内采集的空中目标的第二目标偏角;
该步骤用于对获取的目标出现在视场中的图像进行检测分割,分别求出双站观测图像的目标偏差量(Δα1,Δβ1)(Δα2,Δβ2)。
步骤S4、将各个第一目标偏角分别与第一设备偏角进行迭加,得到多个空中目标相对于第一测量站的第一角度值,将各个第二目标偏角分别与第二设备偏角进行迭加,得到多个空中目标相对于第二测量站的第二角度值。
可以理解是,步骤S4用于对步骤S2及步骤S3的两个角度进行迭加,以其中第一测量站为例,步骤S3确定了目标T相对于第一光学测量系统的目标偏角,而步骤S2确定了第一光学测量系统相对于第一测量站的设备偏角,因此步骤S4能够确定目标T的对地角度信息,参考图2,步骤S4,得到了精确的目标角度信息(α1,β1)、(α2,β2),双站目标角度信息进行双站交叉定位匹配融合。
步骤S5、将第一角度值以及第二角度值均转换为地心系坐标,结合双站位置信息实时融合出目标地心坐标系坐标T(xt,yt,zt)。
由(α1,β1)、(α2,β2)确定了参数k1、k2、t1、t2、f1、f2,之后目标在直角坐标系中的位置T(xt,yt,zt)由下式给出:
其中,k1、k2分别为α1、α2的正切值,t1、t2分别为β1、β2的正切值,f1、f2分别为(xt-x1)/cosα1、(xt-x2)/cosα2。
步骤S6、根据各个地心系坐标,确定所述空中目标的运行轨迹。该步骤将各个时刻获取的空中目标的地心系坐标按时间顺序连接起来,即能得到该空中目标的运行轨迹。
在一些可选实施方式中,确定所述空中目标的地心系坐标之后进一步包括:
步骤S62、将所述空中目标的地心系坐标转换为GPS信息,并根据所述GPS信息确定所述空中目标的第二运行轨迹。
本实施例中,设红外跟踪系统位置测量、角度测量之间相互独立,根据测量误差理论,可推导出(xe,ye,ze)定位误差的方差通常用来描述定位误差的三维几何分布,GDOP的大小与测量站和目标的相对距离、双站基线长度有关,还与站址误差和测角误差有关。相对距离越近、双站基线长度越长,测量误差越小,但这取决于布站,与系统自身无关。
双站定位工作方式的主要局限性在于目标方位偏离基线法线方向时,根据投影关系,等效于基线长度变短,目标定位精度下降,同时系统有效探测距离下降,特别是当目标方位接近±180°时将无法定位。按经验,为使目标定位误差(CEP)达到与测角精度投影线偏差同一数量级,各站点位置相对测量目标的夹角应不小于30°。
在一些可选实施方式中,将所述空中目标的地心系坐标转换为GPS信息之前包括:
步骤S61、对形成所述空中目标的运行轨迹的多个地心系坐标进行平滑滤波。
通过滤波,去除步骤S6中的野值,使得结果更加符合常理,之后,将平滑滤波之后的地心系坐标转换为GPS信息。
在一些可选实施方式中,获取空中目标的目标偏角包括:
获取所述第一目标偏角包括:
在第一测量站,采用至少两台光学测量系统获取所述空中目标的同一时刻的位置,并通过求取平均值作为所述第一目标偏角;
获取所述第二目标偏角包括:
在第二测量站,采用至少两台光学测量系统获取所述空中目标的同一时刻的位置,并通过求取平均值作为所述第二目标偏角。
本实施例中,以两个光学测量系统为例,光学测量分系统用于收集视场范围内景物辐射、反射和散射的光信号,并将其转换为图像电信号输出。光学测量分系统由红外测量子系统和可见光测量子系统组成。红外测量子系统可用中波(3μm~5μm波段)或长波波段(8μm~12μm波段),口径220mm的卡塞格林形式的前级;可见光测量子系统(0.4μm~0.8μm波段)可选用连续变焦电视摄像机。光学测量分系统由红外测量子系统为同光轴,即红外与可见光波段的“后成像光学系统”同轴度:优于5″。
本实施例中,所述测量红外波段为3μm~5μm时,其探测能力为能见度10km时可探测并跟踪5km距离、0.3m*0.3m尺寸小目标;红外波段为8μm~12μm时,其探测能力为能见度10km时可探测并跟踪5km距离、0.2m*0.2m尺寸小目标;可见光光学系统最大视场角大于25°。
光学测量系统通过伺服转台系统进行偏转,伺服转台系统主要包括:地平式双轴跟踪架(轴系、力矩电机、编码器、限位机构等)、伺服控制系统。跟踪架为地平式双轴跟踪架,由垂直轴系、水平轴系、光电编码器、直流力矩电机、调平支撑机构、锁紧机构、限位机构、光学镜头安装机构等部分组成。它是红外测量子系统、可见光测量子系统的安装承载平台,主要完成系统的精确调平和视轴指向的精密测量,并带动测量系统实现对目标的捕获跟踪。垂直轴限位机构包括软件限位和电限位,水平轴限位机构包括电限位、软件限位和缓冲阻尼机械限位机构,确保跟踪架双轴在工作角范围内安全转动;跟踪架轴系由力矩电机驱动,电机与水平轴、垂直轴刚性连接,提高了系统刚度。另外,机上光纤传输通讯系统、调焦调光控制系统和环控系统等电控系统也安装在跟踪架周围的电控箱内。
本实施例中,在进行目标跟踪时,需要对设备进行校准,主要包括:
第一步,对测量站S1和测量站S2设备进行标校,通过合作空中小目标(测试无人机)验证S1设备和S2设备检测跟踪能力、作用距离、双站实时和信息融合能力。
第二步,对非合作目标通过可见光光学系统进行搜索发现,双站发现目标后进行实时跟踪并交汇目标信息(地心系坐标T(xt,yt,zt)),融合出目标轨迹(GPS信息)。
第三步,对非合作目标自身轨迹记录信息与融合出的目标轨迹进行比对并分析误差,若目标在5km处位置信息与融合信息误差小于1.45m,即误差角度≤1’,则判定跟踪精度达标,系统可用于引导捕获或毁伤系统反制中低空小目标;
至此,完成了双站定位高精度跟踪系统的工作过程。
与上述方法相对应的,本申请第二方面提供了一种空中目标跟踪系统,如图3所示,包括:
测量站定位模块,获取用于测量所述空中目标的第一测量站的地心系坐标以及第二测量站的地心系坐标;
双站测角模块,用于获取设置在第一测量站上的第一光学测量系统相对于第一测量站的第一设备偏角以及获取设置在第二测量站上的第二光学测量系统相对于第二测量站的第二设备偏角;
目标检测模块,用于以预定时间间隔获取第一光学测量系统在视场范围内采集的空中目标的第一目标偏角以及以预定时间间隔获取第二光学测量系统在视场范围内采集的空中目标的第二目标偏角;
融合模块,用于将第一目标偏角分别与第一设备偏角进行迭加,得到空中目标相对于第一测量站的第一角度值,将第二目标偏角分别与第二设备偏角进行迭加,得到空中目标相对于第二测量站的第二角度值;
目标定位模块,用于将第一角度值以及第二角度值均转换为地心系坐标;
目标轨迹确定模块,用于根据各个地心系坐标,确定所述空中目标的运行轨迹。
在一些可选实施方式中,本申请空中目标跟踪系统还包括:
GPS信息转换模块,用于将所述空中目标的地心系坐标转换为GPS信息;第二运行轨迹确定模块,用于根据GPS信息确定所述空中目标的第二运行轨迹。
在一些可选实施方式中,本申请空中目标跟踪系统还包括:
滤波模块,用于对多个地心系坐标进行平滑滤波,之后将所述平滑滤波之后的地心系坐标发送到所述GPS信息转换模块,并告知所述GPS信息转换模块将平滑滤波之后的地心系坐标转换为GPS信息。
在一些可选实施方式中,本申请空中目标跟踪系统还包括目标偏角精度确定模块,用于获取所述第一目标偏角及第二目标偏角,其中在第一测量站,采用至少两台光学测量系统获取所述空中目标的同一时刻的位置,并通过求取平均值作为所述第一目标偏角;在第二测量站,采用至少两台光学测量系统获取所述空中目标的同一时刻的位置,并通过求取平均值作为所述第二目标偏角。
可以理解的是,本申请还包括控制、显示、通信等模块,控制与显示模块包括光纤通讯模块和主控计算机子系统,这些部分都安装于测量站附近,另外控制台还配备单杆以及计算机显示器。控制与显示模块主要由控制单元、显示单元、通讯单元,控制与显示模块双站定位的跟精度跟踪系统的中枢,对整个系统进行控制、管理,完成对目标的检测、跟踪及信息融合等功能。通信模块主要用于实现目标测量站与友邻测量站间实时进行高速数据、视频图像、语音等信号的双向传输。
本申请第三方面提供了一种空中目标跟踪集成,包括:
测量设备,包括两个测量站,以及设置在任一测量站的光学测量系统;
计算设备,所述计算设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能够在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的空中目标跟踪方法。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时能够实现如上所述的空中目标跟踪方法。
如图4所示,计算设备400包括中央处理单元(CPU)401,其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM403中,还存储有设备400操作所需的各种程序和数据。CPU401、ROM402以及RAM403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。
以下部件连接至I/O接口405:包括键盘、鼠标等的输入部分406;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分407;包括硬盘等的存储部分408;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至I/O接口405。可拆卸介质411,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器410上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分408。
特别地,根据本申请的实施方式,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本申请的实施方式包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施方式中,该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质411被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)401执行时,执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是,本申请的计算机存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施方式中所涉及到的模块或单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块或单元也可以设置在处理器中,这些模块或单元的名称在某种情况下并不构成对该模块或单元本身的限定。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种空中目标跟踪方法,其特征在于,包括:
获取用于测量空中目标的第一测量站的地心系坐标以及第二测量站的地心系坐标;
获取设置在第一测量站上的第一光学测量系统相对于第一测量站的第一设备偏角以及获取设置在第二测量站上的第二光学测量系统相对于第二测量站的第二设备偏角;第一设备偏角为第一测量站的伺服码盘偏转角度,包括偏转角度和俯仰角度;第二设备偏角为第二测量站的伺服码盘偏转角度,包括偏转角度和俯仰角度;
以预定时间间隔获取第一光学测量系统在视场范围内采集的空中目标的第一目标偏角以及以预定时间间隔获取第二光学测量系统在视场范围内采集的空中目标的第二目标偏角;
将各个第一目标偏角分别与第一设备偏角进行迭加,得到多个空中目标相对于第一测量站的第一角度值,将各个第二目标偏角分别与第二设备偏角进行迭加,得到多个空中目标相对于第二测量站的第二角度值;
将各个第一角度值以及各个第二角度值均转换为地心系坐标;以及
根据各个地心系坐标,确定所述空中目标的运行轨迹。
2.根据权利要求1所述的空中目标跟踪方法,其特征在于,确定所述空中目标的地心系坐标之后包括:
将所述空中目标的地心系坐标转换为GPS信息,并根据所述GPS信息确定所述空中目标的第二运行轨迹。
3.根据权利要求2所述的空中目标跟踪方法,其特征在于,将所述空中目标的地心系坐标转换为GPS信息包括:
对多个地心系坐标进行平滑滤波,并将平滑滤波之后的地心系坐标转换为GPS信息。
4.根据权利要求1所述的空中目标跟踪方法,其特征在于,获取所述第一目标偏角包括:
在第一测量站,采用至少两台第一光学测量系统获取所述空中目标的同一时刻的位置,并通过求取平均值作为所述第一目标偏角;
获取所述第二目标偏角包括:
在第二测量站,采用至少两台第二光学测量系统获取所述空中目标的同一时刻的位置,并通过求取平均值作为所述第二目标偏角。
5.一种空中目标跟踪系统,其特征在于,包括:
测量站定位模块,获取用于测量所述空中目标的第一测量站的地心系坐标以及第二测量站的地心系坐标;
双站测角模块,用于获取设置在第一测量站上的第一光学测量系统相对于第一测量站的第一设备偏角以及获取设置在第二测量站上的第二光学测量系统相对于第二测量站的第二设备偏角;第一设备偏角表示第一测量站的伺服码盘偏转角度,包括偏转角度和俯仰角度;第二设备偏角表示第二测量站的伺服码盘偏转角度,包括偏转角度和俯仰角度;
目标检测模块,用于以预定时间间隔获取第一光学测量系统在视场范围内采集的空中目标的第一目标偏角以及以预定时间间隔获取第二光学测量系统在视场范围内采集的空中目标的第二目标偏角;
融合模块,用于将第一目标偏角分别与第一设备偏角进行迭加,得到空中目标相对于第一测量站的第一角度值,将第二目标偏角分别与第二设备偏角进行迭加,得到空中目标相对于第二测量站的第二角度值;
目标定位模块,用于将第一角度值以及第二角度值均转换为地心系坐标;
目标轨迹确定模块,用于根据地心系坐标,确定所述空中目标的运行轨迹。
6.根据权利要求5所述的空中目标跟踪系统,其特征在于,还包括:
GPS信息转换模块,用于将所述空中目标的地心系坐标转换为GPS信息;
第二运行轨迹确定模块,用于根据GPS信息确定所述空中目标的第二运行轨迹。
7.根据权利要求6所述的空中目标跟踪系统,其特征在于,还包括:
滤波模块,用于对多个地心系坐标进行平滑滤波,之后将所述平滑滤波之后的地心系坐标发送到所述GPS信息转换模块。
8.根据权利要求5所述的空中目标跟踪系统,其特征在于,还包括目标偏角精度确定模块,用于获取所述第一目标偏角及第二目标偏角,其中在第一测量站,采用至少两台第一光学测量系统获取所述空中目标的同一时刻的位置,并通过求取平均值作为所述第一目标偏角;在第二测量站,采用至少两台第二光学测量系统获取所述空中目标的同一时刻的位置,并通过求取平均值作为所述第二目标偏角。
9.一种空中目标跟踪集成,其特征在于,包括:
测量设备,包括两个测量站,以及设置在各测量站的光学测量系统;
计算设备,所述计算设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能够在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任一项所述的空中目标跟踪方法。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时能够实现如权利要求1至4中任一项所述的空中目标跟踪方法。
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CN201910217201.XA CN109946729B (zh) | 2019-03-21 | 2019-03-21 | 一种空中目标跟踪方法及装置 |
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