CN112857149B - 一种多设备瞄准同一目标的标校系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多设备瞄准同一目标的标校系统与方法，能够将各设备间精确的角度信息标定出来，角度修正后，实现微波转台精准打击目标。本发明以光电跟踪仪方位角和俯仰角为基准，通过对三台设备位置信息进行标定，对相应的角度信息进行修正，使三台设备瞄准同一目标，消除角度误差。本发明首先通过差分GPS精确标定设备的经度、纬度、高度位置信息，再通过软件将信息转化为高精度空间直角坐标信息，进而将空间直角坐标信息三角函数变换为角度信息。期间位置信息转化均保留了高精度数据，转换误差可以忽略不计，从而能够更加精准的发现目标、跟踪目标以及打击目标。

Description

一种多设备瞄准同一目标的标校系统与方法

技术领域

本发明属于光电跟踪技术领域，具体涉及一种多设备瞄准同一目标的标校系统与方法。

背景技术

现阶段微波转台需配合光电跟踪仪、雷达协同工作，组成一套完整的系统。系统中雷达负责探测目标，引导光电跟踪仪精确找到目标。光电跟踪仪实时跟踪目标，并将跟踪的目标信息发送到微波转台。微波转台跟随光电跟踪仪跟踪目标。当目标达到微波转台射击距离，微波转台打击目标。

当雷达、光电跟踪仪、微波转台三台设备指向同一目标时，以正北、水平方向为基准，各自都会有一个方位角和俯仰角。实际工作中，微波转台的辐射很大，三台设备安装位置有一定距离要求，三台设备高度也不一致，微波转台射击距离也有限制，当指向同一目标时，三台设备之间会存在角度误差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多设备瞄准同一目标的标校系统与方法，能够将各设备间精确的角度信息标定出来，角度修正后，实现微波转台精准打击目标。

为实现上述目的，本发明的一种多设备瞄准同一目标的标定系统，包括雷达、光电跟踪仪、微波转台以及中控软件；

其中，雷达用于发现目标，将目标角度信息发送到中控软件；

中控软件用于计算雷达、光电跟踪仪和微波转台间的角度信息差值；根据目标角度信息以及雷达与光电跟踪仪之间的角度信息差值，计算出目标相对光电跟踪仪的角度，将计算出的角度下发到光电跟踪仪，控制光电跟踪仪去定位目标；在光电跟踪仪定位到目标后，发送跟踪指令，使光电跟踪仪去跟踪目标；根据跟踪过程中光电跟踪仪反馈的目标角度信息，以及光电跟踪仪与微波转台之间的角度信息差值，计算出目标相对于微波转台的角度，将计算出的角度实时下发到微波转台，控制微波转台实现目标跟踪与瞄准；

光电跟踪仪在中控软件控制下进行目标定位和跟踪；跟踪过程中，实时反馈目标角度信息到中控软件；

微波转台在中控软件控制下进行目标跟踪与瞄准，当目标距离达到微波转台射程范围，进行目标打击。

本发明还提供了一种多设备瞄准同一目标的标定方法，利用本发明的多设备瞄准同一目标的标定系统进行标定，包括如下步骤：

计算出雷达、光电跟踪仪和微波转台间的角度信息差值；

雷达将目标角度信息下发到中控软件，中控软件根据雷达与光电跟踪仪之间的角度信息差值，计算出目标相对光电跟踪仪的角度；中控软件将计算出的角度下发到光电跟踪仪，控制光电跟踪仪去定位目标；

光电跟踪仪定位到目标后，中控软件发送跟踪指令，使光电跟踪仪去跟踪目标；跟踪过程中，光电跟踪仪将目标的角度信息实时反馈给中控软件，中控软件收到目标的角度信息后，根据光电跟踪仪与微波转台之间的角度信息差值，计算出目标相对于微波转台的角度，将计算出的角度实时下发到微波转台，微波转台实现目标跟踪与瞄准，当目标距离达到微波转台射程范围，进行目标打击。

其中，计算出雷达、光电跟踪仪和微波转台间的角度信息差值的具体步骤为：

步骤一、确定雷达、光电跟踪仪和微波转台的水平以及垂直中心位置及其对应的经度、纬度和高度信息；

步骤二、中控软件根据步骤一得到的各个位置的经度、纬度和高度信息，将其转化为空间直角坐标信息，再通过空间直角坐标信息三角函数变换，计算出雷达、光电跟踪仪和微波转台间的角度信息差值。

其中，所述步骤一中，确定雷达、光电跟踪仪和微波转台的水平以及垂直中心位置对应的经度、纬度和高度信息的具体方式为：

选择距离雷达、光电跟踪仪和微波转台前方设定距离处作为标定点，将差分GPS分别放置在雷达、光电跟踪仪和微波转台的中心位置和标定点位置，读取每个位置对应的经度、纬度和高度信息。

其中，所述设定距离为100米。

有益效果：

本发明以光电跟踪仪方位角和俯仰角为基准，通过对三台设备位置信息进行标定，对相应的角度信息进行修正，使三台设备瞄准同一目标，消除角度误差。

本发明首先通过差分GPS精确标定设备的经度、纬度、高度位置信息，再通过软件将信息转化为高精度空间直角坐标信息，进而将空间直角坐标信息三角函数变换为角度信息。期间位置信息转化均保留了高精度数据，转换误差可以忽略不计，从而能够更加精准的发现目标、跟踪目标以及打击目标。

具体实施方式

下面举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明的一种多设备瞄准同一目标的标定系统，包括雷达、光电跟踪仪、微波转台以及中控软件。为了达到精确的瞄准效果，三台设备的位置信息需要精准定位与换算。

其中，雷达用于发现目标，将目标角度信息发送到中控软件。

中控软件用于计算雷达、光电跟踪仪和微波转台间的角度信息差值；根据目标角度信息以及雷达与光电跟踪仪之间的角度信息差值，计算出目标相对光电跟踪仪的角度，将计算出的角度下发到光电跟踪仪，控制光电跟踪仪去定位目标；在光电跟踪仪定位到目标后，发送跟踪指令，使光电跟踪仪去跟踪目标；根据跟踪过程中光电跟踪仪反馈的目标角度信息，以及光电跟踪仪与微波转台之间的角度信息差值，计算出目标相对于微波转台的角度，将计算出的角度实时下发到微波转台，控制微波转台实现目标跟踪与瞄准。

光电跟踪仪在中控软件控制下进行目标定位和跟踪；跟踪过程中，实时反馈目标角度信息到中控软件；

微波转台在中控软件控制下进行目标跟踪与瞄准，当目标距离达到微波转台射程范围，进行目标打击。

本发明还提供了一种多设备瞄准同一目标的标定方法，利用本发明的多设备瞄准同一目标的标定系统，具体包括如下步骤：

步骤一、确定位置：确定雷达、光电跟踪仪和微波转台的水平以及垂直中心位置，选择距离三台设备前方100米的距离作为标定点，将差分GPS分别放置在三个设备的中心位置和标定点位置，读取每个位置对应的经度、纬度和高度信息；

步骤二、中控软件计算设备间角度差：中控软件根据步骤一得到的各个位置的经度、纬度、高度信息，将其转化为空间直角坐标信息(X，Y，Z)，再通过空间直角坐标信息三角函数变换，计算出三台设备间的角度信息差值；

步骤三、雷达探测目标：雷达将目标角度信息下发到中控软件，中控软件根据雷达与光电跟踪仪之间的角度信息差值，计算出目标相对光电跟踪仪的角度；中控软件将计算出的角度下发到光电跟踪仪，控制光电跟踪仪去定位目标；

步骤四、目标跟踪：光电跟踪仪定位到目标后，中控软件发送跟踪指令，使光电跟踪仪去跟踪目标。跟踪过程中，光电跟踪仪将目标的角度信息实时反馈给中控软件，中控软件收到目标的角度信息后，根据光电跟踪仪与微波转台之间的角度信息差值，计算出目标相对于微波转台的角度，将计算出的角度实时下发到微波转台，微波转台实现目标跟踪与瞄准，当目标距离达到微波转台射程范围，进行目标打击。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多设备瞄准同一目标的标定系统，其特征在于，包括雷达、光电跟踪仪、微波转台以及中控软件；

其中，雷达用于发现目标，将目标角度信息发送到中控软件；

中控软件用于计算雷达、光电跟踪仪和微波转台间的角度信息差值；根据目标角度信息以及雷达与光电跟踪仪之间的角度信息差值，计算出目标相对光电跟踪仪的角度，将计算出的角度下发到光电跟踪仪，控制光电跟踪仪去定位目标；在光电跟踪仪定位到目标后，发送跟踪指令，使光电跟踪仪去跟踪目标；根据跟踪过程中光电跟踪仪反馈的目标角度信息，以及光电跟踪仪与微波转台之间的角度信息差值，计算出目标相对于微波转台的角度，将计算出的角度实时下发到微波转台，控制微波转台实现目标跟踪与瞄准；

光电跟踪仪在中控软件控制下进行目标定位和跟踪；跟踪过程中，实时反馈目标角度信息到中控软件；

微波转台在中控软件控制下进行目标跟踪与瞄准，当目标距离达到微波转台射程范围，进行目标打击。

2.一种多设备瞄准同一目标的标定方法，其特征在于，利用如权利要求1所述的多设备瞄准同一目标的标定系统进行标定，包括如下步骤：

计算出雷达、光电跟踪仪和微波转台间的角度信息差值；

雷达将目标角度信息下发到中控软件，中控软件根据雷达与光电跟踪仪之间的角度信息差值，计算出目标相对光电跟踪仪的角度；中控软件将计算出的角度下发到光电跟踪仪，控制光电跟踪仪去定位目标；

光电跟踪仪定位到目标后，中控软件发送跟踪指令，使光电跟踪仪去跟踪目标；跟踪过程中，光电跟踪仪将目标的角度信息实时反馈给中控软件，中控软件收到目标的角度信息后，根据光电跟踪仪与微波转台之间的角度信息差值，计算出目标相对于微波转台的角度，将计算出的角度实时下发到微波转台，微波转台实现目标跟踪与瞄准，当目标距离达到微波转台射程范围，进行目标打击。

3.如权利要求2所述的多设备瞄准同一目标的标定方法，其特征在于，计算出雷达、光电跟踪仪和微波转台间的角度信息差值的具体步骤为：

步骤一、确定雷达、光电跟踪仪和微波转台的水平以及垂直中心位置及其对应的经度、纬度和高度信息；

步骤二、中控软件根据步骤一得到的各个位置的经度、纬度和高度信息，将其转化为空间直角坐标信息，再通过空间直角坐标信息三角函数变换，计算出雷达、光电跟踪仪和微波转台间的角度信息差值。

4.如权利要求3所述的多设备瞄准同一目标的标定方法，其特征在于，所述步骤一中，确定雷达、光电跟踪仪和微波转台的水平以及垂直中心位置对应的经度、纬度和高度信息的具体方式为：

选择距离雷达、光电跟踪仪和微波转台前方设定距离处作为标定点，将差分GPS分别放置在雷达、光电跟踪仪和微波转台的中心位置和标定点位置，读取每个位置对应的经度、纬度和高度信息。

5.如权利要求4所述的多设备瞄准同一目标的标定方法，其特征在于，所述设定距离为100米。