CN112332917A - 惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法 - Google Patents

惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法 Download PDF

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CN112332917A CN202011148146.2A CN202011148146A CN112332917A CN 112332917 A CN112332917 A CN 112332917A CN 202011148146 A CN202011148146 A CN 202011148146A CN 112332917 A CN112332917 A CN 112332917A
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曹毅宁
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Abstract

本发明公开了一种惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法、系统及存储介质，主要通过计算本地惯性导航系统输出信号计算获得自身位置信息，通过通信双方位置差矢量确定跟瞄方向，实现实时稳定激光通信自主跟瞄。本发明解决了传统跟瞄系统对卫星导航信号的不可中断依赖性，具备强电磁干扰环境下的韧性运行能力，且具有小型化集成潜力，为机动平台可靠通信奠定坚实的技术基础。本发明实时提取本地惯性导航信号，经变换处理后输入跟瞄系统，辅助以CCD相机实现激光通信自主跟瞄。本发明不须通过无线电信道获取卫星导航信号，因此具有强抗电磁干扰能力；可通过MEMS技术将惯性导航系统、跟瞄系统、成像系统和控制电路整机集成，在提升系统稳定性的同时大幅降低系统载荷，有望为无人机、高轨卫星等强机动平台的恶劣电磁环境极限通信提供坚实技术支撑。

Description

惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法
技术领域
本发明属于激光通信、惯性导航和跟瞄交叉学科领域，具体是指一种通过惯性导航信号控制跟瞄系统实现自由空间激光通信全过程自主跟瞄技术，尤其涉及一种惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法、系统及存储介质。
背景技术
自由空间激光通信具有通信容量大、天线口径小、端机功率低、频谱不受限、抗电磁干扰、抗组播窃听等优点，可作为无线电通信体系的重要补充，为各种机动平台提供安全可靠通信保障。自由空间激光通信还能在一些特殊场景下发挥不可替代作用，典型应用模式包括强电磁干扰深空激光通信、水下蓝绿光通信和自由空间量子通信等。
机动能力和有效载荷是衡量自由空间激光通信效能的重要指标，主要取决于跟瞄系统(而非激光通信系统本身)，跟瞄系统的有效载荷和进动精度将对自由空间激光通信机动载体和工作时长产生分别产生决定性影响。具体来说，跟瞄系统的作用是锁定光轴并在通信双方相对移动时仍能维持通信链路畅通。典型跟瞄系统通常由粗跟瞄模块、精跟瞄模块、运动检测模块和控制电路软件组成，粗/精跟瞄功能通常由CCD相机等光学成像仪器实现，运动检测系统则由接收外界信号输入的位置传感器完成；依赖于卫星导航系统的位置传感器虽然具有极高的定位精度，但易受电磁环境影响而失灵，亦即，跟瞄系统无法(在不接受外界信号输入的前提下)自主运行。
发明内容
针对现有技术，本发明要解决的技术问题是如何确保机动平台同时搭载有惯性导航系统、跟瞄系统和激光通信系统，惯性导航系统将机动平台的运动信息和姿态信息经处理后输入跟瞄系统，结合粗跟瞄模块目标视场偏移、精跟瞄模块目标失焦程度和自身运动姿态情况调整跟瞄系统，锁定光轴并维持激光通信链路，为高速运动平台间长时稳定可靠激光通信提供自主跟瞄保障。
为了达到上述效果，本发明提供的惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法，实时提取本地惯性导航信号，经变换处理后输入跟瞄系统，辅助以CCD相机实现激光通信自主跟瞄，将CCD相机和惯性导航系统固连在激光通信发送方TX(跟瞄方)上，并将初始经度、纬度、高度坐标(TXλ0，TXL0，TXh0)输入惯性导航系统；TX获取激光通信接收方RX(被跟瞄方)初始位置坐标(RXλ，RXL，RXh)，沿矢量(RXλ-TXλ0，RXL-TXL0，RXh-TXh0)实现初始跟瞄；当TX与RX之间发生相对移动时，根据惯性导航捕获的瞬时加速度和角加速度推算实时位置坐标(TXλ，TXL，TXh)，使CCD相机光轴方向始终沿着矢量(RXλ-TXλ，RXL-TXL，RXh-TXh)，从而实现对RX的实时跟瞄。
优选的，上述CCD相机包括中低精度宽视角相机和高精度窄视角相机。
优选的，上述跟瞄方TX可以通过中低精度宽视角相机在全视角内扫描被跟瞄方RX，并通过控制跟瞄系统将RX置于视场中心。
优选的，上述TX和RX通过无线电通信手段交换初始坐标信息实现初始跟瞄，建立初始跟瞄后，通信双方通过激光通信的方式将惯性导航系统计算获得的实时坐标信息发送给对方，维系自主跟瞄系统正常运行。
优选的，上述方法具体包括：
步骤一、激光通信信号发送方TX获取自身和激光信号接收方RX的位置信息，通过位置差矢量确定初始跟瞄方向并建立激光通信链路；
步骤二、激光通信信号发送方TX处理惯性导航系统输出信号，实时推算自身位置并发送给激光通信信号接收方RX，同时激光通信信号发送方TX也通过回传激光信号获取激光通信信号接收方RX实时位置信息；
步骤三、激光通信信号发送方TX通过位置差矢量确定实时跟瞄方向，长时维持激光通信链路，通信双方只要有一方实现自主跟瞄，激光通信即可保持运行下去。
优选的，上述步骤一中的位置信息包括但不限于经度、纬度、高度。
优选的，上述MEMS技术将惯性导航系统、跟瞄系统、成像系统和控制电路的整机集成。
优选的，上述方法接收卫星导航信号并校准实时位置，根据初始位置和本地惯性导航信号推算实时位置，通过中低精度宽视角相机和高精度窄视角相机的配合实现目标识别锁定和跟踪瞄准，通过目标位置和自身位置实现目标跟踪瞄准。
一种实现如上述惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法的系统，包括惯性导航系统、CCD相机、跟瞄系统、成像系统和控制电路，系统还包括：
激光通信链路建立模块，用于激光通信信号发送方TX获取自身和激光信号接收方RX的位置信息，通过位置差矢量确定初始跟瞄方向并建立激光通信链路；
接收方实时位置信息获取模块，用于激光通信信号发送方TX处理惯性导航系统输出信号，实时推算自身位置并发送给激光通信信号接收方RX，同时激光通信信号发送方TX也通过回传激光信号获取激光通信信号接收方RX实时位置信息；
自主跟瞄运行模块，用于激光通信信号发送方TX通过位置差矢量确定实时跟瞄方向，长时维持激光通信链路，通信双方只要有一方实现自主跟瞄，激光通信即可保持运行下去；
系统实时提取本地惯性导航信号，经变换处理后输入跟瞄系统，辅助以CCD相机实现激光通信自主跟瞄，将CCD相机和惯性导航系统固连在激光通信发送方TX(跟瞄方)上，并将初始经度、纬度、高度坐标(TXλ0，TXL0，TXh0)输入惯性导航系统；TX获取激光通信接收方RX(被跟瞄方)初始位置坐标(RXλ，RXL，RXh)，沿矢量(RXλ-TXλ0，RXL-TXL0，RXh-TXh0)实现初始跟瞄；当TX与RX之间发生相对移动时，根据惯性导航捕获的瞬时加速度和角加速度推算实时位置坐标(TXλ，TXL，TXh)，使CCD相机光轴方向始终沿着矢量(RXλ-TXλ，RXL-TXL，RXh-TXh)，从而实现对RX的实时跟瞄。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。
与现有技术相比，本发明主要通过计算本地惯性导航系统输出信号计算获得自身位置信息，通过通信双方位置差矢量确定跟瞄方向，实现实时稳定激光通信自主跟瞄。本发明解决了传统跟瞄系统对卫星导航信号的不可中断依赖性，具备强电磁干扰环境下的韧性运行能力，且具有小型化集成潜力，为机动平台可靠通信奠定坚实的技术基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明惯性导航控制的激光通信自主跟瞄系统的原理示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
如图1所示，本实施例提供一种惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法，
本发明提供了一种惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法的实施例，首先，激光通信信号发送方获取自身和激光信号接收方的位置信息(经度、纬度、高度)，通过位置差矢量确定初始跟瞄方向并建立激光通信链路；其次，激光通信信号发送方处理惯性导航系统输出信号，实时推算自身位置并发送给激光通信信号接收方，同时，激光通信信号发送方也通过回传激光信号获取激光通信信号接收方实时位置信息；最后，激光通信信号发送方通过位置差矢量确定实时跟瞄方向，长时维持激光通信链路，通信双方只要有一方实现自主跟瞄，激光通信就能有效地、稳定地、双工地运行下去。
本发明提供了一种惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法的实施例，实时提取本地惯性导航信号，经变换处理后输入跟瞄系统，辅助以CCD相机实现激光通信自主跟瞄，将CCD相机和惯性导航系统固连在激光通信发送方TX(跟瞄方)上，并将初始经度、纬度、高度坐标(TXλ0，TXL0，TXh0)输入惯性导航系统；TX获取激光通信接收方RX(被跟瞄方)初始位置坐标(RXλ，RXL，RXh)，沿矢量(RXλ-TXλ0，RXL-TXL0，RXh-TXh0)实现初始跟瞄；当TX与RX之间发生相对移动时，根据惯性导航捕获的瞬时加速度和角加速度推算实时位置坐标(TXλ，TXL，TXh)，使CCD相机光轴方向始终沿着矢量(RXλ-TXλ，RXL-TXL，RXh-TXh)，从而实现对RX的实时跟瞄。
在一些实施例中，CCD相机包括中低精度宽视角相机和高精度窄视角相机。
在一些实施例中，跟瞄方TX可以通过中低精度宽视角相机在全视角内扫描被跟瞄方RX，并通过控制跟瞄系统将RX置于视场中心。
在一些实施例中，TX和RX通过无线电通信手段交换初始坐标信息实现初始跟瞄，建立初始跟瞄后，通信双方通过激光通信的方式将惯性导航系统计算获得的实时坐标信息发送给对方，维系自主跟瞄系统正常运行。
本发明提供一种惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法，具体包括：
步骤一、激光通信信号发送方TX获取自身和激光信号接收方RX的位置信息，通过位置差矢量确定初始跟瞄方向并建立激光通信链路；
步骤二、激光通信信号发送方TX处理惯性导航系统输出信号，实时推算自身位置并发送给激光通信信号接收方RX，同时激光通信信号发送方TX也通过回传激光信号获取激光通信信号接收方RX实时位置信息；
步骤三、激光通信信号发送方TX通过位置差矢量确定实时跟瞄方向，长时维持激光通信链路，通信双方只要有一方实现自主跟瞄，激光通信即可保持运行下去。
在一些实施例中，步骤一中的位置信息包括但不限于经度、纬度、高度。
在一些实施例中，MEMS技术将惯性导航系统、跟瞄系统、成像系统和控制电路的整机集成。
在一些实施例中，接收卫星导航信号并校准实时位置，根据初始位置和本地惯性导航信号推算实时位置，通过中低精度宽视角相机和高精度窄视角相机的配合实现目标识别锁定和跟踪瞄准，通过目标位置和自身位置实现目标跟踪瞄准。
本发明提供了一种实现惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法的系统，包括惯性导航系统、CCD相机、跟瞄系统、成像系统和控制电路，系统还包括：
激光通信链路建立模块，用于激光通信信号发送方TX获取自身和激光信号接收方RX的位置信息，通过位置差矢量确定初始跟瞄方向并建立激光通信链路；
接收方实时位置信息获取模块，用于激光通信信号发送方TX处理惯性导航系统输出信号，实时推算自身位置并发送给激光通信信号接收方RX，同时激光通信信号发送方TX也通过回传激光信号获取激光通信信号接收方RX实时位置信息；
自主跟瞄运行模块，用于激光通信信号发送方TX通过位置差矢量确定实时跟瞄方向，长时维持激光通信链路，通信双方只要有一方实现自主跟瞄，激光通信即可保持运行下去；
在一些实施例中，系统实时提取本地惯性导航信号，经变换处理后输入跟瞄系统，辅助以CCD相机实现激光通信自主跟瞄，将CCD相机和惯性导航系统固连在激光通信发送方TX(跟瞄方)上，并将初始经度、纬度、高度坐标(TXλ0，TXL0，TXh0)输入惯性导航系统；TX获取激光通信接收方RX(被跟瞄方)初始位置坐标(RXλ，RXL，RXh)，沿矢量(RXλ-TXλ0，RXL-TXL0，RXh-TXh0)实现初始跟瞄；当TX与RX之间发生相对移动时，根据惯性导航捕获的瞬时加速度和角加速度推算实时位置坐标(TXλ，TXL，TXh)，使CCD相机光轴方向始终沿着矢量(RXλ-TXλ，RXL-TXL，RXh-TXh)，从而实现对RX的实时跟瞄。
本发明还提供一种计算机可读存储介质的实施例，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明提供一种惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法的实施例，实时提取本地惯性导航信号，经变换处理后输入跟瞄系统，辅助以CCD相机实现激光通信自主跟瞄；位置信息本地获取过程赋予该系统强抗电磁干扰能力，MEMS技术实现惯性导航系统、跟瞄系统、成像系统和控制电路的整机集成，在提升系统稳定性的同时大幅降低系统载荷，有望为无人机、高轨卫星等强机动平台的恶劣电磁环境极限通信提供坚实技术支撑。
在一些实施例中，能够反映激光通信系统载体(机动平台)运动姿态，并能在初始坐标基础上通过计算推出实时位置信息；位置信息表示形式包括但不限于经度、纬度、高度。
在一些实施例中，接收卫星导航信号并校准实时位置，根据初始位置和本地惯性导航信号推算实时位置，通过中低精度宽视角相机和高精度窄视角相机的配合实现目标识别锁定和跟踪瞄准，通过目标位置和自身位置实现目标跟踪瞄准。
本发明的实施例还提出对实时位置推算和位置差跟踪瞄准等同的技术方案，比如对与其它实时位置获取和跟踪瞄准实现手段相结合的技术方案的实施例。
本发明的实施例中自主跟瞄系统除可应用于激光通信领域外，还可应用于重点目标跟踪、识别、探测、成像等各种场景，不限制自主跟瞄系统应用模式，不限制自主跟瞄系统总体架构，不限制自主跟瞄系统集成方式，不限制自主跟瞄系统搭载平台。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
1、本发明利用本地惯性导航系统作为位置信息来源，在具备与卫星导航相近精度的同时具有更强的韧性运行能力，即便机动平台无法收到卫星导航信号，激光通信仍能正常进行；
2、本发明的自主跟瞄系统各环节(惯性导航信号采集、CCD相机拍摄、自主跟瞄进动、激光通信)均具有较好的抗电磁干扰能力；
3、本发明原子惯性导航、MEMS微机电运动、全光信号处理等功能可整机集成，能够有效降低系统载荷、提升稳定运行能力，适应机动平台激光通信应用需求，具有较好的实施性。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法，实时提取本地惯性导航信号，经变换处理后输入跟瞄系统，辅助以CCD相机实现激光通信自主跟瞄，将CCD相机和惯性导航系统固连在激光通信发送方TX(跟瞄方)上，并将初始经度、纬度、高度坐标(TXλ0，TXL0，TXh0)输入惯性导航系统；TX获取激光通信接收方RX(被跟瞄方)初始位置坐标(RXλ，RXL，RXh)，沿矢量(RXλ-TXλ0，RXL-TXL0，RXh-TXh0)实现初始跟瞄；当TX与RX之间发生相对移动时，根据惯性导航捕获的瞬时加速度和角加速度推算实时位置坐标(TXλ，TXL，TXh)，使CCD相机光轴方向始终沿着矢量(RXλ-TXλ，RXL-TXL，RXh-TXh)，从而实现对RX的实时跟瞄。
2.根据权利要求1所述的惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法，其特征在于，所述CCD相机包括中低精度宽视角相机和高精度窄视角相机。
3.根据权利要求2所述的惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法，其特征在于，所述跟瞄方TX可以通过中低精度宽视角相机在全视角内扫描被跟瞄方RX，并通过控制跟瞄系统将RX置于视场中心。
4.根据权利要求1或2所述的惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法，其特征在于，所述TX和RX通过无线电通信手段交换初始坐标信息实现初始跟瞄，建立初始跟瞄后，通信双方通过激光通信的方式将惯性导航系统计算获得的实时坐标信息发送给对方，维系自主跟瞄系统正常运行。
5.根据权利要求1-4之一所述的惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法，其特征在于，所述方法具体包括：
步骤一、激光通信信号发送方TX获取自身和激光信号接收方RX的位置信息，通过位置差矢量确定初始跟瞄方向并建立激光通信链路；
步骤二、激光通信信号发送方TX处理惯性导航系统输出信号，实时推算自身位置并发送给激光通信信号接收方RX，同时激光通信信号发送方TX也通过回传激光信号获取激光通信信号接收方RX实时位置信息；
步骤三、激光通信信号发送方TX通过位置差矢量确定实时跟瞄方向，长时维持激光通信链路，通信双方只要有一方实现自主跟瞄，激光通信即可保持运行下去。
6.根据权利要求5所述的惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法，其特征在于，所述步骤一中的位置信息包括但不限于经度、纬度、高度。
7.根据权利要求1或2所述的惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法，其特征在于，所述MEMS技术将惯性导航系统、跟瞄系统、成像系统和控制电路的整机集成。
8.根据权利要求1所述的惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法，其特征在于，所述方法接收卫星导航信号并校准实时位置，根据初始位置和本地惯性导航信号推算实时位置，通过中低精度宽视角相机和高精度窄视角相机的配合实现目标识别锁定和跟踪瞄准，通过目标位置和自身位置实现目标跟踪瞄准。
9.一种实现如权利要求1-8所述惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法的系统，包括惯性导航系统、CCD相机、跟瞄系统、成像系统和控制电路，其特征在于所述系统还包括：
激光通信链路建立模块，用于激光通信信号发送方TX获取自身和激光信号接收方RX的位置信息，通过位置差矢量确定初始跟瞄方向并建立激光通信链路；
接收方实时位置信息获取模块，用于激光通信信号发送方TX处理惯性导航系统输出信号，实时推算自身位置并发送给激光通信信号接收方RX，同时激光通信信号发送方TX也通过回传激光信号获取激光通信信号接收方RX实时位置信息；
自主跟瞄运行模块，用于激光通信信号发送方TX通过位置差矢量确定实时跟瞄方向，长时维持激光通信链路，通信双方只要有一方实现自主跟瞄，激光通信即可保持运行下去；
所述系统实时提取本地惯性导航信号，经变换处理后输入跟瞄系统，辅助以CCD相机实现激光通信自主跟瞄，将CCD相机和惯性导航系统固连在激光通信发送方TX(跟瞄方)上，并将初始经度、纬度、高度坐标(TXλ0，TXL0，TXh0)输入惯性导航系统；TX获取激光通信接收方RX(被跟瞄方)初始位置坐标(RXλ，RXL，RXh)，沿矢量(RXλ-TXλ0，RXL-TXL0，RXh-TXh0)实现初始跟瞄；当TX与RX之间发生相对移动时，根据惯性导航捕获的瞬时加速度和角加速度推算实时位置坐标(TXλ，TXL，TXh)，使CCD相机光轴方向始终沿着矢量(RXλ-TXλ，RXL-TXL，RXh-TXh)，从而实现对RX的实时跟瞄。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述方法。
CN202011148146.2A 2020-10-23 2020-10-23 惯性导航控制的激光通信自主跟瞄方法 Pending CN112332917A (zh)

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