CN112762939B - 一种基于数字地图的目标坐标获取系统和方法 - Google Patents

一种基于数字地图的目标坐标获取系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112762939B
CN112762939B CN202011555399.1A CN202011555399A CN112762939B CN 112762939 B CN112762939 B CN 112762939B CN 202011555399 A CN202011555399 A CN 202011555399A CN 112762939 B CN112762939 B CN 112762939B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coordinate
target
module
map
digital map
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011555399.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112762939A (zh
Inventor
高延浩
杨占铎
尹俊杰
孟斐
荆宝坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHINA AEROSPACE TIMES ELECTRONICS CO LTD
Beijing Aerospace Feiteng Equipment Technology Co ltd
Original Assignee
CHINA AEROSPACE TIMES ELECTRONICS CO LTD
Beijing Aerospace Feiteng Equipment Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHINA AEROSPACE TIMES ELECTRONICS CO LTD, Beijing Aerospace Feiteng Equipment Technology Co ltd filed Critical CHINA AEROSPACE TIMES ELECTRONICS CO LTD
Priority to CN202011555399.1A priority Critical patent/CN112762939B/zh
Publication of CN112762939A publication Critical patent/CN112762939A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112762939B publication Critical patent/CN112762939B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/29—Geographical information databases
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition
    • G06F18/20—Analysing
    • G06F18/22—Matching criteria, e.g. proximity measures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/10—Terrestrial scenes
    • G06V20/13—Satellite images

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)

Abstract

一种基于数字地图的目标坐标获取系统，包括界面系统模块、粗略搜索模块、地图显示模块、比例尺模块、误差补偿模块、坐标显示模块、保存发送模块。本发明基于VC++6.0开发环境，通过API接口接入数字地图建立界面系统模块，通过粗略搜索模块输入目标坐标和方位角，通过地图显示模块和比例尺模块显示目标所在区域并调整目标中心分辨率，通过误差补偿模块校准目标位置信息，通过坐标显示模块和保存发送模块显示、保存获取的坐标并将其发送到指战系统，解决了难以获得目标三维坐标的难题，适用于随遇的固定/移动目标的确定。

Description

一种基于数字地图的目标坐标获取系统和方法
技术领域
本发明涉及一种目标坐标获取系统和方法，特别是采用地图进行目标坐标获取的系统和方法。
背景技术
传统测角测距定位方法中，光电侦察系统将自身相对目标的激光测距信息和相对无人机的角度信息传送给无人机，无人机将其与飞机姿态、GPS位置等导航数据结合，利用坐标转换方法完成目标定位，最终获得目标在WGS84坐标系下的位置信息。但是此种方法定位误差在100m左右，而且随着飞机和目标距离的增大而增大。
空间两点交会方法采用双站观测，通过构建空间三角形避免了无人机必须在过顶位置进行定位，但该方法依然需要姿态角的转换矩阵完成目标定位，定位精度较差，实时性也无法保证。
发明内容
本发明的技术解决问题是：本发明提供一种基于数字地图的目标坐标获取系统和方法，不仅能保证定位精度满足10m定位的要求，而且能实时显示目标坐标并发送到地面设备，完成任务数据装订，精准定位目标。
本发明的技术解决方案是：一种基于数字地图的目标坐标获取系统，包括界面系统模块、粗略搜索模块、地图显示模块、比例尺模块、误差补偿模块、坐标显示模块、保存发送模块，
界面系统模块，通过API接口接入数字地图，调用地图软件的窗体类、坐标类、图标类和相关函数，将数据库中的地标性文件与地图的图像进行信息匹配和融合，建立MFC系统界面；
粗略搜索模块，获得目标区域的坐标和偏北方位，调用坐标类及函数，完成结构体、变量及函数初始化，将坐标参数和偏北方位传递给地图显示模块；
地图显示模块，从粗略搜索模块获得目标区域的坐标参数和偏北方位，加载坐标参数并调用搜索类，在数字地图中显示目标区域，调用视角类调整目标区域在地图中的偏北方位，使当前目标区域的方位与无人机上的光电吊舱获取的影像相匹配，调用图标类建立目标区域中心的指示图标；
比例尺模块，接收地图显示模块调整后的目标区域的偏北方位，根据实际场景需要调用比例尺模块放大或缩小目标区域，对比地图目标区域和光电吊舱影像中的特征点，结合地面指令确定目标；
误差补偿模块，建立坐标误差数学模型，将地球海拔高程模型转换为地球椭球高程模型，实现CGCS2000坐标系与WGS84坐标系互换，提高数字地图分辨率确定最终目标，调用坐标类读取坐标，计算出三维坐标误差完成补偿；
坐标显示模块，从误差补偿模块获得补偿后的坐标值，调用界面显示函数将其显示在坐标显示区域；
保存发送模块，从坐标显示模块得到目标的三维坐标，调用读写函数将此坐标保存在txt文档中，调用通信接口以RS232/422/485协议、指定波特率将此坐标发送到地面设备。
所述的系统开发环境为VC++6.0。
坐标显示模块中的坐标格式包括度分秒、度和弧度三种。
使用所述的基于数字地图的目标坐标获取系统的目标坐标获取方法，包括如下步骤：
(1)打开数字地图，完成窗口、语言、坐标单位、视角配置；
(2)输入验证码，启动基于数字地图的目标坐标获取系统，调用API接口函数，窗口显示数字地图；
(3)将无人机光电吊舱获得目标区域的粗略坐标和地理系下的偏北方位输入到搜索模块，区分度分秒、度和弧度格式；
(4)进行界面搜索，数字地图自动跳转到目标区域，地图显示模块显示目标图标Target；
(5)修改目标区域坐标搜索，重复进行图标标识，完成第二个目标标示，标识按顺序Target、Target2、Target3、...顺序排列；
(6)使用放大或缩小比例尺，找到真实目标所在的具体区域；
(7)对比数字地图和光电吊舱影像，根据特征点和地面指令提供的信息确定最终的目标；
(8)对目标实际的位置和高度进行初步预估，预估值传到误差补偿模块，经过在线计算后将补偿值返回到最终的坐标参数中；
(9)显示目标的最终坐标，区分度分秒、度和弧度格式；
(10)完成坐标数据保存，将此坐标通过串口通信接口发送到地面设备。
本发明与现有技术相比的优点在于：
本发明通过构建MFC数字地图获取目标坐标界面，解决了传统无法实地获取坐标的问题，能够满足实时性要求；通过对落点精度进行实地测量及统计分析，本发明获得的目标坐标的精度从100m提升到10m以内，将获得目标坐标的时间缩短在10s以内，满足快速性要求。
附图说明
图1是本发明基于数字地图的目标坐标获取系统结构示意图；
图2是本发明基于数字地图的目标坐标获取系统原理流程图。
具体实施方式
本发明提出一种基于数字地图的目标坐标获取系统，通过专用API接口接入数字地图建立界面系统模块，通过粗略搜索模块输入目标坐标和方位角，通过地图显示模块和比例尺模块显示目标所在区域并调整目标中心分辨率，通过误差补偿模块校准目标位置信息，通过坐标显示模块和保存发送模块显示、保存获取的坐标并将其发送到指战系统，解决了难以获得目标三维坐标的难题，适用于卫星制导武器全天候打击随遇的固定目标，以及激光/红外/雷达末制导武器打击随遇的固定/移动目标，经过实战验证取得优良的效果，具有较好的应用推广价值。
下面结合附图对本发明进行详细说明。如图1所示，本发明包括界面系统模块、粗略搜索模块、地图显示模块、比例尺模块、误差补偿模块、坐标显示模块、保存发送模块。
界面系统模块，基于VC++6.0开发环境，通过API接口接入数字地图，调用地图软件的窗体类、坐标类、图标类和相关函数，将数据库中的地标性文件与地图的图像进行信息匹配和融合，建立MFC系统界面；
粗略搜索模块，从地面或无人机系统获得目标区域的坐标和偏北方位，调用坐标类及函数，完成结构体、变量及函数初始化，将坐标参数和偏北方位传递给地图显示模块；
地图显示模块，从粗略搜索模块获得目标区域的坐标参数和偏北方位，加载参数并调用搜索类，在数字地图中显示目标区域，调用视角类调整目标区域在地图中的偏北方位，使当前目标区域的方位与无人机上的光电吊舱获取的影像相匹配，调用图标类建立目标区域中心的指示图标；
比例尺模块，接收地图显示模块调整后的目标区域的偏北方位，根据实际场景需要调用比例尺模块放大/缩小目标区域，对比地图目标区域和光电吊舱影像中的道路、建筑、草坪等特征点，结合地面指令确定目标；
误差补偿模块，建立坐标误差数学模型，将地球海拔高程模型转换为地球椭球高程模型，实现CGCS2000坐标系与WGS84坐标系互换，提高数字地图分辨率确定最终目标，调用坐标类读取坐标，计算出三维坐标误差完成补偿；
坐标显示模块，从误差补偿模块获得补偿后的坐标值，调用界面显示函数将其显示在坐标显示区域，坐标格式包括度分秒、度和弧度三种；
保存发送模块，从坐标显示模块得到目标的三维坐标，调用读写函数将此坐标保存在txt文档中，调用通信接口以RS232/422/485协议、指定波特率将此坐标发送到指战系统，实现坐标获取系统和作战指挥系统的闭环。
本发明系统的工作流程如图2所示，包括如下步骤：
(1)打开数字地图，完成窗口、语言、坐标单位、视角配置；
(2)输入验证码，启动系统软件，调用API接口函数，窗口显示数字地图；
(3)将无人机光电吊舱获得目标区域的粗略坐标和地理系下的偏北方位输入到搜索模块，区分度分秒、度和弧度格式；
(4)点击界面搜索按钮，数字地图自动跳转到目标区域，地图显示模块显示五角星目标图标Target；
(5)修改目标区域坐标搜索可重复进行图标标识，完成第二个目标标示，标识按顺序Target、Target2、Target3、...顺序排列；
(6)放大/缩小比例尺模块，找到真实目标所在的具体区域；
(7)对比数字地图和光电吊舱影像，借助外部道路、建筑、草丛形态，结合情报机构提供的战时信息确定最终攻击的目标；
(8)对目标实际的位置和高度进行初步预估，预估值传到误差补偿模块，经过在线计算后将补偿值返回到最终的坐标参数中；
(9)坐标显示模块显示目标的最终坐标，区分度分秒、度和弧度格式；
(10)完成坐标数据保存，将此坐标通过串口通信接口发送到地面设备。
本发明未详细说明书的部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (3)

1.一种基于数字地图的目标坐标获取系统，其特征在于，包括界面系统模块、粗略搜索模块、地图显示模块、比例尺模块、误差补偿模块、坐标显示模块、保存发送模块，
界面系统模块，通过API接口接入数字地图，调用地图软件的窗体类、坐标类、图标类和相关函数，将数据库中的地标性文件与地图的图像进行信息匹配和融合，建立MFC系统界面；
粗略搜索模块，获得目标区域的坐标和偏北方位，调用坐标类及函数，完成结构体、变量及函数初始化，将坐标参数和偏北方位传递给地图显示模块；
地图显示模块，从粗略搜索模块获得目标区域的坐标参数和偏北方位，加载坐标参数并调用搜索类，在数字地图中显示目标区域，调用视角类调整目标区域在地图中的偏北方位，使当前目标区域的方位与无人机上的光电吊舱获取的影像相匹配，调用图标类建立目标区域中心的指示图标；
比例尺模块，接收地图显示模块调整后的目标区域的偏北方位，根据实际场景需要调用比例尺模块放大或缩小目标区域，对比地图目标区域和光电吊舱影像中的特征点，结合地面指令确定目标；
误差补偿模块，建立坐标误差数学模型，将地球海拔高程模型转换为地球椭球高程模型，实现CGCS2000坐标系与WGS84坐标系互换，提高数字地图分辨率确定最终目标，调用坐标类读取坐标，计算出三维坐标误差完成补偿；
坐标显示模块，从误差补偿模块获得补偿后的坐标值，调用界面显示函数将其显示在坐标显示区域；
保存发送模块，从坐标显示模块得到目标的三维坐标，调用读写函数将此坐标保存在txt文档中，调用通信接口以RS232/422/485协议、指定波特率将此坐标发送到地面设备；
使用所述的基于数字地图的目标坐标获取系统的目标坐标获取方法，包括如下步骤：
(1)打开数字地图，完成窗口、语言、坐标单位、视角配置；
(2)输入验证码，启动基于数字地图的目标坐标获取系统，调用API接口函数，窗口显示数字地图；
(3)将无人机光电吊舱获得目标区域的粗略坐标和地理系下的偏北方位输入到搜索模块，区分度分秒、度和弧度格式；
(4)进行界面搜索，数字地图自动跳转到目标区域，地图显示模块显示目标图标Target；
(5)修改目标区域坐标搜索，重复进行图标标识，完成第二个目标标示，标识按顺序Target、Target2、Target3、...顺序排列；
(6)使用放大或缩小比例尺，找到真实目标所在的具体区域；
(7)对比数字地图和光电吊舱影像，根据特征点和地面指令提供的信息确定最终的目标；
(8)对目标实际的位置和高度进行初步预估，预估值传到误差补偿模块，经过在线计算后将补偿值返回到最终的坐标参数中；
(9)显示目标的最终坐标，区分度分秒、度和弧度格式；
(10)完成坐标数据保存，将此坐标通过串口通信接口发送到地面设备。
2.根据权利要求1所述的一种基于数字地图的目标坐标获取系统，其特征在于：所述的系统开发环境为VC++6.0。
3.根据权利要求2所述的一种基于数字地图的目标坐标获取系统，其特征在于：坐标显示模块中的坐标格式包括度分秒、度和弧度三种。
CN202011555399.1A 2020-12-24 2020-12-24 一种基于数字地图的目标坐标获取系统和方法 Active CN112762939B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011555399.1A CN112762939B (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种基于数字地图的目标坐标获取系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011555399.1A CN112762939B (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种基于数字地图的目标坐标获取系统和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112762939A CN112762939A (zh) 2021-05-07
CN112762939B true CN112762939B (zh) 2022-10-04

Family

ID=75694327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011555399.1A Active CN112762939B (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种基于数字地图的目标坐标获取系统和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112762939B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103093047A (zh) * 2013-01-12 2013-05-08 天津大学 典型飞行器视景仿真系统
CN110631604A (zh) * 2019-10-09 2019-12-31 西安文爱电子科技有限公司 一种点目标方位自动判别及显示系统
CN110739990A (zh) * 2019-10-08 2020-01-31 北京航天飞腾装备技术有限责任公司 一种卫星制导武器目标点坐标的测试仪及测试方法
KR102073014B1 (ko) * 2019-03-28 2020-02-04 한화시스템 주식회사 함정 전투체계
CN111060078A (zh) * 2019-12-20 2020-04-24 彭耿 基于卫星观测角误差估计的定位方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103093047A (zh) * 2013-01-12 2013-05-08 天津大学 典型飞行器视景仿真系统
KR102073014B1 (ko) * 2019-03-28 2020-02-04 한화시스템 주식회사 함정 전투체계
CN110739990A (zh) * 2019-10-08 2020-01-31 北京航天飞腾装备技术有限责任公司 一种卫星制导武器目标点坐标的测试仪及测试方法
CN110631604A (zh) * 2019-10-09 2019-12-31 西安文爱电子科技有限公司 一种点目标方位自动判别及显示系统
CN111060078A (zh) * 2019-12-20 2020-04-24 彭耿 基于卫星观测角误差估计的定位方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112762939A (zh) 2021-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111522043B (zh) 一种无人车激光雷达快速重新匹配定位方法
CN109596118B (zh) 一种用于获取目标对象的空间位置信息的方法与设备
CN109541584B (zh) 一种基于智能终端的低空飞行器侦察预警系统及方法
US5528518A (en) System and method for collecting data used to form a geographic information system database
Rinaudo et al. Archaeological site monitoring: UAV photogrammetry can be an answer
KR101663669B1 (ko) 공간 예측 근사 및 방사 컨벌루션
EP2844009B1 (en) Method and system for determining location and position of image matching-based smartphone
CN108253969B (zh) 一种无人机飞行视距链路覆盖范围的计算方法
CN112130124B (zh) 一种民航机场内无人机管控设备快速标校与误差处理方法
CN111426320A (zh) 一种基于图像匹配/惯导/里程计的车辆自主导航方法
CN109814405A (zh) 一种测控布站方案综合量化评估方法
CN113238576A (zh) 用于无人机的定位方法以及相关装置
CN109883398A (zh) 基于无人机倾斜摄影的植株绿量提取的系统及方法
RU2513900C1 (ru) Способ и устройство определения координат объектов
Grejner-Brzezinska et al. From Mobile Mapping to Telegeoinformatics
CN109238224B (zh) 无人机飞行高度消差方法、装置、系统及智能终端
CN112098926B (zh) 一种利用无人机平台的智能测角训练样本生成方法
CN112762939B (zh) 一种基于数字地图的目标坐标获取系统和方法
US11143508B2 (en) Handheld device for calculating locations coordinates for visible but uncharted remote points
CN114199220A (zh) 一种无人机空中在线磁罗盘校准方法和装置
CN114923477A (zh) 基于视觉与激光slam技术的多维度空地协同建图系统和方法
CN112013716A (zh) 一种电视导引头模拟系统捕捉快速移动目标的方法
Suparnunt et al. Practical Parallel of Autonomous Unmanned Aerial Vehicle by Mission Planner
Eyoh et al. Comparative analysis of UAV photogrammetry and total station traversing on route survey
CN114324193A (zh) 基于uav-ppk技术的作物养分原位监测系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant