CN114066988B - 一种光电测控设备的自动标定方法和光电测控设备 - Google Patents

一种光电测控设备的自动标定方法和光电测控设备 Download PDF

Info

Publication number
CN114066988B
CN114066988B CN202210051056.4A CN202210051056A CN114066988B CN 114066988 B CN114066988 B CN 114066988B CN 202210051056 A CN202210051056 A CN 202210051056A CN 114066988 B CN114066988 B CN 114066988B
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
data
tracking frame
shaped tracking
position data
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
CN202210051056.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114066988A (zh
Inventor
高昕
陈涛
李希宇
王成龙
陈小林
宗永红
胡蕾
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.)
63921 Troops of PLA
Original Assignee
63921 Troops of PLA
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 63921 Troops of PLA filed Critical 63921 Troops of PLA
Priority to CN202210051056.4A priority Critical patent/CN114066988B/zh
Publication of CN114066988A publication Critical patent/CN114066988A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114066988B publication Critical patent/CN114066988B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/70Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/80Analysis of captured images to determine intrinsic or extrinsic camera parameters, i.e. camera calibration
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30244Camera pose

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

一种光电测控设备的自动标定方法和光电测控设备,采用第一天线、第二天线和第三天线两级自动定位定向方式实现光电测控设备的高精度自动标校,针对高机动车载光电测控设备开展灵活布站的无依托测量时,通过本发明实现光电测控设备的高精度自动定位定向标定,解决了车载系统无依托标定问题,从而实现高机动车载光测设备高精度快速展开。

Description

一种光电测控设备的自动标定方法和光电测控设备
技术领域
本发明涉及光电测量技术领域,具体涉及一种光电测控设备的自动标定方法和光电测控设备。
背景技术
高机动车载无依托测量是靶场光电测控设备发展的重要趋势,而光电测控设备实现高精度测量时必须测量出仪器所在的精确位置信息和方位基准,为弹道测量提供可靠的参考零点依据。
现有的方式是设备转场前通过精密大地测绘,获取站址坐标,并需要在预设站址周围建立方位标,并使用全站仪测量方位标的理论方位角度。系统展开时通过手动安置设备并对准方位标对设备进行标定后方可执行任务。
现有传统方法需场区建设及大地测绘支持,且所需展开时间较长,无法满足高机动无依托车载灵活布站需求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是如何实现光电测控设备的自动标定。
根据第一方面,一种实施例中提供一种光电测控设备的自动标定方法,所述光电测控设备包括U型跟踪架、移动靶标和控制终端,所述U型跟踪架上安装有图像采集装置,所述U型跟踪架包括第一立柱和第二立柱;所述移动靶标的设置位置距离所述U型跟踪架不小于200米;
所述自动标定方法应用于所述控制终端,所述自动标定方法包括:
实时获取第一天线、第二天线的位置数据;其中,所述第一天线安装在第一立柱上,所述第二天线安装在第二立柱上;
根据所述第一天线和第二天线的位置数据,计算所述U型跟踪架的三轴中心实时位置数据及所述U型跟踪架的初步指向数据;
实时获取第三天线的位置数据,根据所述第三天线的位置数据确定所述移动靶标的实时位置数据;其中,所述第三天线安装在所述移动靶标上;
根据所述三轴中心实时位置数据和所述移动靶标的实时位置数据,计算所述U型跟踪架的精确指向数据;
控制所述U型跟踪架按照所述U型跟踪架的初步指向数据指向所述移动靶标,获取所述图像采集装置采集的移动靶标的第一成像图像;再控制所述U型跟踪架按照所述U型跟踪架的精确指向数据指向所述移动靶标,获取所述图像采集装置采集的移动靶标的第二成像图像;
根据所述第一成像图像和第二成像图像,得到成像偏差数据;根据所述成像偏差数据,对U型跟踪架的初步指向数据进行修正,得到U型跟踪架的标校数据。
根据第二方面,一种实施例中提供一种光电测控设备,包括:
U型跟踪架,包括第一立柱和第二立柱,所述第一立柱上安装有第一天线,所述第二立柱上安装有第二天线;
设置于所述U型跟踪架上的图像采集装置,用于采集图像;
移动靶标,所述移动靶标上设置有第三天线;所述移动靶标的设置位置距离所述U型跟踪架不小于200米;
控制终端,用于实时获取第一天线、第二天线的位置数据;其中,所述第一天线安装在第一立柱上,所述第二天线安装在第二立柱上;根据所述第一天线和第二天线的位置数据,计算所述U型跟踪架的三轴中心实时位置数据及所述U型跟踪架的初步指向数据;实时获取第三天线的位置数据,根据所述第三天线的位置数据确定所述移动靶标的实时位置数据;其中,所述第三天线安装在所述移动靶标上;根据所述三轴中心实时位置数据和所述移动靶标的实时位置数据,计算所述U型跟踪架的精确指向数据;控制所述U型跟踪架按照所述U型跟踪架的初步指向数据指向所述移动靶标,获取所述图像采集装置采集的移动靶标的第一成像图像;再控制所述U型跟踪架按照所述U型跟踪架的精确指向数据指向所述移动靶标,获取所述图像采集装置采集的移动靶标的第二成像图像;根据所述第一成像图像和第二成像图像,得到成像偏差数据;根据所述成像偏差数据,对U型跟踪架的初步指向数据进行修正,得到U型跟踪架的标校数据。
依据上述实施例的光电测控设备的自动标定方法/光电测控设备,采用第一天线、第二天线和第三天线两级自动定位定向方式实现光电测控设备的高精度自动标校,针对高机动车载光电测控设备开展灵活布站的无依托测量时,通过本发明实现光电测控设备的高精度自动定位定向标定,解决了车载系统无依托标定问题,从而实现高机动车载光测设备高精度快速展开。
附图说明
图1为一种实施例的光电测控设备的结构示意图;
图2为第一天线、第二天线和第三天线的位置关系示意图;
图3一种实施例的用于光电测控该设备的自动标定方法流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
请参考图1,图1为一种实施例的光电测控设备的结构示意图,光电测控设备包括:U型跟踪架10、移动靶标20和控制终端30,U型跟踪架10包括第一立柱11和第二立柱12,第一立柱11上安装有第一天线11-1,第二立柱12上安装有第二天线12-1,U型跟踪架10上还安装有图像采集装置13,图像采集装置13安装于第一立柱11和第二立柱13之间,图像采集装置13用于采集其扫描范围内的图像;移动靶标20位于U型跟踪架10的跟踪范围内,移动靶标20可按照预设指令或者用户输入的指令进行移动,移动靶标20上安装有第三天线21;控制终端30与U型跟踪架10、移动靶标20无线连接,其能够接收U型跟踪架10上第一天线11-1、第二天线12-1以及移动靶标20上第三天线21发送的信号数据,并对接收的信号数据进行处理,以对光电测控设备进行自动校标。
在本实施例中,第一天线11-1、第二天线11-2和第三天线21均为定位定向装置,其能够通过卫星获取其当前所处的位置数据,该位置数据为经纬度定位数据。第一天线11-1、第二天线11-2和第三天线21为现有的天线定位装置,其均可以通过无线通讯与控制终端30进行数据交互。
在一实施例中,移动靶标20位于第一立柱11和第二立柱12的连线中点的延长线上;且移动靶标20与第一立柱11、第二立柱12的距离相同;具体地,移动靶标20距离第一立柱11和第二立柱12的连线中点的距离大于等于200m。
由于第一天线11-1和第二天线11-2分别位于第一立柱11、第二立柱12对称的位置,第三天线21位于移动靶标20的轴线位置,因此,请参考图2,图2为第一天线11-1、第二天线12-1和第三天线21的位置关系示意图,第三天线21位于第一天线11-1和第二天线12-1的连线中点的延长线。
本实施例中的控制终端30可以为计算机等具有计算能力的终端。
基于上述提供的光电测控设备,请参考图3,图3为一种光电测控设备的自动标定方法流程图,以下简称自动标定方法,该自动标定方法应用于控制终端30,其包括步骤100-步骤600,下面具体说明。
步骤100:控制终端30实时获取第一天线11-1、第二天线12-1的位置数据。
步骤200控制终端30根据第一天线11-1和第二天线12-1的位置数据,计算U型跟踪架10的三轴中心实时位置数据和U型跟踪架10的初步指向数据。
步骤300:控制终端30实时获取第三天线21的位置数据,根据第三天线21的位置数据确定移动靶标20的实时位置数据。
步骤400:控制终端30根据U型跟踪架10的三轴中心实时位置数据和移动靶标20的实时位置数据,计算U型跟踪架10指向移动靶标20时的精确理论位置数据。
步骤500:控制终端30根据所U型跟踪架10的初步指向数据和指向移动靶标20时的精确理论位置数据,确定U型跟踪架的实际指向数据;其中,U型跟踪架10按照实际指向数据指向移动靶标20,以使安装于U型跟踪架10上的图像采集装置13采集移动靶标20的成像图像。
步骤600:控制终端30获取图像采集装置13采集的移动靶标20的成像图像,对成像图像进行图像处理,得到成像偏差角度,即成像偏差数据;其中,成像偏差角度即为光电测控设备当前标校的精确定向差数据,其用于对光电测控设备进行标定。
在一实施例中,步骤100中第一天线11-1的位置数据为第一天线11-1的经纬度定位数据,第二天线12-1的位置数据为第二天线12-1的经纬度数据。具体地,第一天线11-1通过星站差分方式,确定第一立柱11的实时位置数据;第二天线12-1通过实时动态载波相位差分(RTK)的方式以第一天线11-1为移动基准站获得第二立柱12的实时位置数据。
在一实施例中,步骤200中,根据第一天线11-1和第二天线12-1的位置数据,计算U型跟踪架10的三轴中心实时位置数据和U型跟踪架10的初步指向数据,包括:
步骤201:将第一天线11-1、第二天线12-1的经纬度定位数据转换为地心坐标系下的直角坐标数据,得到地心坐标系下第一天线11-1的位置数据和第二天线12-1的位置数据。
其中,根据以下公式将第一天线、第二天线的经纬度定位数据转换为地心坐标系下的直角坐标数据:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
Figure 545803DEST_PATH_IMAGE002
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表示在地心坐标系下第一天线的直角坐标数据;
Figure 43037DEST_PATH_IMAGE004
表示在地心坐标系下第二天线的直角坐标数据;
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表示第一天线对应的卯酉圈的半径,
Figure 868779DEST_PATH_IMAGE006
表示第二天线对应的卯酉圈的半径;
Figure DEST_PATH_IMAGE007
Figure 940289DEST_PATH_IMAGE008
Figure DEST_PATH_IMAGE009
Figure 535087DEST_PATH_IMAGE010
为地球椭球的长半轴,b为地球椭球的短半轴;
Figure DEST_PATH_IMAGE011
表示第一天线的高程;
Figure 281851DEST_PATH_IMAGE012
表示第一天线的纬度;
Figure DEST_PATH_IMAGE013
表示第一天线的经度;
Figure 63731DEST_PATH_IMAGE014
表示第二天线的高程;
Figure DEST_PATH_IMAGE015
表示第二天线的纬度;
Figure 181073DEST_PATH_IMAGE016
表示第二天线的经度。
步骤202:根据地心坐标系下第一天线11-1的位置数据和第二天线12-1的位置数据,计算U型跟踪架10的三轴中心实时位置数据。
其中,根据以下公式计算所述U型跟踪架的三轴中心实时位置数据:
Figure DEST_PATH_IMAGE017
其中:
Figure 833640DEST_PATH_IMAGE018
表示在地心坐标系下第一天线的位置数据,
Figure DEST_PATH_IMAGE019
表示在地心坐标系下第二天线的位置数据,
Figure 344780DEST_PATH_IMAGE020
表示U型跟踪架的三轴中心实时位置数据。
步骤203:根据U型跟踪架10的三轴中心实时位置数据,计算U型跟踪架10的初步指向数据。
其中,根据以下公式计算U型跟踪架10的初步指向数据:
Figure DEST_PATH_IMAGE021
Figure 348377DEST_PATH_IMAGE022
Figure DEST_PATH_IMAGE023
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE025
表示地心坐标系绕其z轴顺时针旋转
Figure DEST_PATH_IMAGE027
的矩阵;
Figure DEST_PATH_IMAGE029
表示地心坐标系绕其x轴逆时针旋转
Figure DEST_PATH_IMAGE031
的矩阵;
Figure DEST_PATH_IMAGE033
表示地心坐标系绕其y轴顺时针旋转
Figure DEST_PATH_IMAGE035
的矩阵;
Figure DEST_PATH_IMAGE037
表示测站坐标系与地心坐标系z轴旋转角度;
Figure DEST_PATH_IMAGE039
表示测站坐标系与地心坐标系x轴旋转角度;
Figure DEST_PATH_IMAGE041
表示测站坐标系与地心坐标系y轴旋转角度;
Figure 692246DEST_PATH_IMAGE042
表示U型跟踪架的初步指向坐标数据;
Figure DEST_PATH_IMAGE043
为U型跟踪架的初步方位指向角度,
Figure 340265DEST_PATH_IMAGE044
为初步俯仰指向角度。
在一实施例中,步骤300中,控制终端30实时获取第三天线21的位置数据,根据第三天线21的位置数据确定移动靶标20的实时位置数据,包括:
实时获取第三天线的经纬度定位数据;
根据以下公式计算所述移动靶标的实时位置数据:
Figure DEST_PATH_IMAGE045
其中,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE046
表示在地心坐标系下第三天线的实时位置数据;
Figure DEST_PATH_IMAGE047
表示卯酉圈的半径,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE048
Figure DEST_PATH_IMAGE049
Figure 734557DEST_PATH_IMAGE050
为地球椭球的长半轴,b为地球椭球的短半轴;
Figure DEST_PATH_IMAGE051
表示移动靶标的高程;
Figure 100816DEST_PATH_IMAGE052
表示移动靶标的纬度;
Figure DEST_PATH_IMAGE053
表示移动靶标的经度。
在一实施例中,步骤400中,根据三轴中心实时位置数据和移动靶标的实时位置数据,计算U型跟踪架的精确指向数据,包括:
根据以下公式计算所述U型跟踪架的精确指向数据:
Figure 500573DEST_PATH_IMAGE054
Figure DEST_PATH_IMAGE055
Figure 271608DEST_PATH_IMAGE056
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE057
表示U型跟踪架的精确指向坐标数据,
Figure DEST_PATH_IMAGE058
表示U型跟踪架的精确方位指向角度,
Figure DEST_PATH_IMAGE059
表示U型跟踪架的精确俯仰指向角度。
在一实施例中,步骤600中,根据成像偏差数据,对U型跟踪架的初步指向数据进行修正,得到U型跟踪架的标校数据,包括:
根据以下公式确定U型跟踪架的标校数据:
Figure DEST_PATH_IMAGE060
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE061
为成像偏差数据,
Figure DEST_PATH_IMAGE062
为该光电测控设备的角度量纲,
Figure DEST_PATH_IMAGE063
为U型跟踪架的标校数据。
在本发明实施例中,通过第一天线、第二天线和第三天线获取各自的实时位置数据,将这些位置数据发送至控制终端,控制终端根据这些位置数据进行自动定位定向解算,充分考虑了提高光测系统的机动性及灵活性,使设备具有无依托工作能力,真正实现快速自展开,快速标校,不影响光测测控设备工作时的测角精度。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (4)

1.一种光电测控设备的自动标定方法,所述光电测控设备包括U型跟踪架、移动靶标和控制终端,所述U型跟踪架上安装有图像采集装置,所述U型跟踪架包括第一立柱和第二立柱;所述移动靶标的设置位置距离所述U型跟踪架不小于200米;
所述自动标定方法应用于所述控制终端,其特征在于,所述自动标定方法包括:
实时获取第一天线、第二天线的位置数据;其中,所述第一天线安装在第一立柱上,所述第二天线安装在第二立柱上;
根据所述第一天线和第二天线的位置数据,计算所述U型跟踪架的三轴中心实时位置数据及所述U型跟踪架的初步指向数据;
实时获取第三天线的位置数据,根据所述第三天线的位置数据确定所述移动靶标的实时位置数据;其中,所述第三天线安装在所述移动靶标上;
根据所述三轴中心实时位置数据和所述移动靶标的实时位置数据,计算所述U型跟踪架的精确指向数据;
控制所述U型跟踪架按照所述U型跟踪架的初步指向数据指向所述移动靶标,获取所述图像采集装置采集的移动靶标的第一成像图像;再控制所述U型跟踪架按照所述U型跟踪架的精确指向数据指向所述移动靶标,获取所述图像采集装置采集的移动靶标的第二成像图像;
根据所述第一成像图像和第二成像图像,得到成像偏差数据;根据所述成像偏差数据,对U型跟踪架的初步指向数据进行修正,得到U型跟踪架的标校数据;
所述实时获取第一天线、第二天线的位置数据,包括:
实时获取第一天线、第二天线的经纬度定位数据;
根据所述第一天线和第二天线的位置数据,计算所述U型跟踪架的三轴中心实时位置数据和所述U型跟踪架的初步指向数据,包括:
将第一天线、第二天线的经纬度定位数据转换为地心坐标系下的直角坐标数据,得到地心坐标系下第一天线的位置数据和第二天线的位置数据;
根据地心坐标系下第一天线的位置数据和第二天线的位置数据,计算所述U型跟踪架的三轴中心实时位置数据;
根据所述U型跟踪架的三轴中心实时位置数据,计算所述U型跟踪架的初步指向数据;
根据所述U型跟踪架的三轴中心实时位置数据,计算所述U型跟踪架的初步指向数据,包括:
根据以下公式计算所述U型跟踪架的初步指向数据:
Figure 655789DEST_PATH_IMAGE001
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Figure 638176DEST_PATH_IMAGE003
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示地心坐标系绕其z轴顺时针旋转
Figure 480230DEST_PATH_IMAGE005
的矩阵;
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示地心坐标系绕其x轴逆时针旋转
Figure 937756DEST_PATH_IMAGE007
的矩阵;
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表示地心坐标系绕其y轴顺时针旋转
Figure 548866DEST_PATH_IMAGE009
的矩阵;
Figure DEST_PATH_IMAGE010
表示测站坐标系与地心坐标系z轴旋转角度;
Figure 699224DEST_PATH_IMAGE011
表示测站坐标系与地心坐标系x轴旋转角度;
Figure DEST_PATH_IMAGE012
表示测站坐标系与地心坐标系y轴旋转角度;
Figure 28575DEST_PATH_IMAGE013
表示U型跟踪架的初步指向坐标数据;
Figure DEST_PATH_IMAGE014
为U型跟踪架的初步方位指向角度,
Figure 289792DEST_PATH_IMAGE015
为初步俯仰指向角度;
Figure DEST_PATH_IMAGE016
表示在地心坐标系下第一天线的直角坐标数据;
Figure 20987DEST_PATH_IMAGE017
表示在地心坐标系下第二天线的直角坐标数据;
实时获取第三天线的位置数据,根据所述第三天线的位置数据确定所述移动靶标的实时位置数据,包括:
实时获取第三天线的经纬度定位数据;
根据以下公式计算所述移动靶标的实时位置数据:
Figure DEST_PATH_IMAGE018
其中,
Figure 67879DEST_PATH_IMAGE019
表示在地心坐标系下第三天线的实时位置数据;
Figure DEST_PATH_IMAGE020
表示卯酉圈的半径,
Figure 884525DEST_PATH_IMAGE021
Figure DEST_PATH_IMAGE022
Figure 683854DEST_PATH_IMAGE023
为地球椭球的长半轴,b为地球椭球的短半轴;
Figure DEST_PATH_IMAGE024
表示移动靶标的高程;
Figure 472818DEST_PATH_IMAGE025
表示移动靶标的纬度;
Figure DEST_PATH_IMAGE026
表示移动靶标的经度;
Figure 964980DEST_PATH_IMAGE027
表示第二天线的高程;
根据所述三轴中心实时位置数据和所述移动靶标的实时位置数据,计算所述U型跟踪架的精确指向数据,包括:
根据以下公式计算所述U型跟踪架的精确指向数据:
Figure DEST_PATH_IMAGE028
Figure 268922DEST_PATH_IMAGE029
Figure DEST_PATH_IMAGE030
其中,
Figure 606362DEST_PATH_IMAGE031
表示U型跟踪架的精确指向坐标数据,
Figure DEST_PATH_IMAGE032
表示U型跟踪架的精确方位指向角度,
Figure 577729DEST_PATH_IMAGE033
表示U型跟踪架的精确俯仰指向角度;
Figure DEST_PATH_IMAGE034
表示U型跟踪架的三轴中心实时位置数据;
根据所述成像偏差数据,对U型跟踪架的初步指向数据进行修正,得到U型跟踪架的标校数据,包括:
根据以下公式确定所述U型跟踪架的标校数据:
Figure 712563DEST_PATH_IMAGE035
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE036
为成像偏差数据,
Figure 503802DEST_PATH_IMAGE037
为该光电测控设备的角度量纲,
Figure DEST_PATH_IMAGE038
为U型跟踪架的标校数据。
2.如权利要求1所述的自动标定方法,其特征在于,将第一天线、第二天线的经纬度定位数据转换为地心坐标系下的直角坐标数据,包括:
根据以下公式将第一天线、第二天线的经纬度定位数据转换为地心坐标系下的直角坐标数据:
Figure 644933DEST_PATH_IMAGE039
Figure DEST_PATH_IMAGE040
其中,
Figure 1965DEST_PATH_IMAGE016
表示在地心坐标系下第一天线的直角坐标数据;
Figure 304770DEST_PATH_IMAGE017
表示在地心坐标系下第二天线的直角坐标数据;
Figure 786567DEST_PATH_IMAGE041
表示第一天线对应的卯酉圈的半径,
Figure DEST_PATH_IMAGE042
表示第二天线对应的卯酉圈的半径;
Figure 731390DEST_PATH_IMAGE043
Figure DEST_PATH_IMAGE044
Figure 349453DEST_PATH_IMAGE045
Figure DEST_PATH_IMAGE046
为地球椭球的长半轴,b为地球椭球的短半轴;
Figure 354318DEST_PATH_IMAGE047
表示第一天线的高程;
Figure DEST_PATH_IMAGE048
表示第一天线的纬度;
Figure 857499DEST_PATH_IMAGE049
表示第一天线的经度;
Figure 809274DEST_PATH_IMAGE027
表示第二天线的高程;
Figure DEST_PATH_IMAGE050
表示第二天线的纬度;
Figure 344161DEST_PATH_IMAGE051
表示第二天线的经度。
3.如权利要求2所述的自动标定方法,其特征在于,根据地心坐标系下第一天线的位置数据和第二天线的位置数据,计算所述U型跟踪架的三轴中心实时位置数据,包括:
根据以下公式计算所述U型跟踪架的三轴中心实时位置数据:
Figure DEST_PATH_IMAGE052
其中:
Figure 519927DEST_PATH_IMAGE053
表示在地心坐标系下第一天线的直角坐标数据,
Figure DEST_PATH_IMAGE054
表示在地心坐标系下第二天线的直角坐标数据,
Figure 507475DEST_PATH_IMAGE034
表示U型跟踪架的三轴中心实时位置数据。
4.一种光电测控设备,其特征在于,包括:
U型跟踪架,包括第一立柱和第二立柱,所述第一立柱上安装有第一天线,所述第二立柱上安装有第二天线;
设置于所述U型跟踪架上的图像采集装置,用于采集图像;
移动靶标,所述移动靶标上设置有第三天线;所述移动靶标的设置位置距离所述U型跟踪架不小于200米;
控制终端,用于实时获取第一天线、第二天线的位置数据;其中,所述第一天线安装在第一立柱上,所述第二天线安装在第二立柱上;根据所述第一天线和第二天线的位置数据,计算所述U型跟踪架的三轴中心实时位置数据及所述U型跟踪架的初步指向数据;实时获取第三天线的位置数据,根据所述第三天线的位置数据确定所述移动靶标的实时位置数据;其中,所述第三天线安装在所述移动靶标上;根据所述三轴中心实时位置数据和所述移动靶标的实时位置数据,计算所述U型跟踪架的精确指向数据;控制所述U型跟踪架按照所述U型跟踪架的初步指向数据指向所述移动靶标,获取所述图像采集装置采集的移动靶标的第一成像图像;再控制所述U型跟踪架按照所述U型跟踪架的精确指向数据指向所述移动靶标,获取所述图像采集装置采集的移动靶标的第二成像图像;根据所述第一成像图像和第二成像图像,得到成像偏差数据;根据所述成像偏差数据,对U型跟踪架的初步指向数据进行修正,得到U型跟踪架的标校数据;
根据所述U型跟踪架的三轴中心实时位置数据,计算所述U型跟踪架的初步指向数据,包括:
根据以下公式计算所述U型跟踪架的初步指向数据:
Figure 528521DEST_PATH_IMAGE001
Figure 121176DEST_PATH_IMAGE002
Figure 936685DEST_PATH_IMAGE003
其中,
Figure 880370DEST_PATH_IMAGE004
表示地心坐标系绕其z轴顺时针旋转
Figure 439528DEST_PATH_IMAGE005
的矩阵;
Figure 152269DEST_PATH_IMAGE006
表示地心坐标系绕其x轴逆时针旋转
Figure 873100DEST_PATH_IMAGE007
的矩阵;
Figure 304081DEST_PATH_IMAGE008
表示地心坐标系绕其y轴顺时针旋转
Figure 404280DEST_PATH_IMAGE009
的矩阵;
Figure 237107DEST_PATH_IMAGE010
表示测站坐标系与地心坐标系z轴旋转角度;
Figure 128840DEST_PATH_IMAGE011
表示测站坐标系与地心坐标系x轴旋转角度;
Figure 47117DEST_PATH_IMAGE012
表示测站坐标系与地心坐标系y轴旋转角度;
Figure 948077DEST_PATH_IMAGE013
表示U型跟踪架的初步指向坐标数据;
Figure 369831DEST_PATH_IMAGE014
为U型跟踪架的初步方位指向角度,
Figure 698044DEST_PATH_IMAGE015
为初步俯仰指向角度;
Figure 838039DEST_PATH_IMAGE016
表示在地心坐标系下第一天线的直角坐标数据;
Figure 745952DEST_PATH_IMAGE017
表示在地心坐标系下第二天线的直角坐标数据;
实时获取第三天线的位置数据,根据所述第三天线的位置数据确定所述移动靶标的实时位置数据,包括:
实时获取第三天线的经纬度定位数据;
根据以下公式计算所述移动靶标的实时位置数据:
Figure 84529DEST_PATH_IMAGE018
其中,
Figure 786906DEST_PATH_IMAGE019
表示在地心坐标系下第三天线的实时位置数据;
Figure 210934DEST_PATH_IMAGE020
表示卯酉圈的半径,
Figure 453696DEST_PATH_IMAGE021
Figure 53305DEST_PATH_IMAGE022
Figure 723321DEST_PATH_IMAGE023
为地球椭球的长半轴,b为地球椭球的短半轴;
Figure 837907DEST_PATH_IMAGE024
表示移动靶标的高程;
Figure 164588DEST_PATH_IMAGE025
表示移动靶标的纬度;
Figure 946600DEST_PATH_IMAGE026
表示移动靶标的经度;
Figure 787517DEST_PATH_IMAGE027
表示第二天线的高程;
根据所述三轴中心实时位置数据和所述移动靶标的实时位置数据,计算所述U型跟踪架的精确指向数据,包括:
根据以下公式计算所述U型跟踪架的精确指向数据:
Figure 389399DEST_PATH_IMAGE028
Figure 973964DEST_PATH_IMAGE029
Figure 344903DEST_PATH_IMAGE030
其中,
Figure 356721DEST_PATH_IMAGE031
表示U型跟踪架的精确指向坐标数据,
Figure 180321DEST_PATH_IMAGE032
表示U型跟踪架的精确方位指向角度,
Figure 568577DEST_PATH_IMAGE033
表示U型跟踪架的精确俯仰指向角度;
Figure 794022DEST_PATH_IMAGE034
表示U型跟踪架的三轴中心实时位置数据;
根据所述成像偏差数据,对U型跟踪架的初步指向数据进行修正,得到U型跟踪架的标校数据,包括:
根据以下公式确定所述U型跟踪架的标校数据:
Figure 976741DEST_PATH_IMAGE035
其中,
Figure 553216DEST_PATH_IMAGE036
为成像偏差数据,
Figure 479584DEST_PATH_IMAGE037
为该光电测控设备的角度量纲,
Figure 559535DEST_PATH_IMAGE038
为U型跟踪架的标校数据。
CN202210051056.4A 2022-01-18 2022-01-18 一种光电测控设备的自动标定方法和光电测控设备 Active CN114066988B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210051056.4A CN114066988B (zh) 2022-01-18 2022-01-18 一种光电测控设备的自动标定方法和光电测控设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210051056.4A CN114066988B (zh) 2022-01-18 2022-01-18 一种光电测控设备的自动标定方法和光电测控设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114066988A CN114066988A (zh) 2022-02-18
CN114066988B true CN114066988B (zh) 2022-04-08

Family

ID=80231121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210051056.4A Active CN114066988B (zh) 2022-01-18 2022-01-18 一种光电测控设备的自动标定方法和光电测控设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114066988B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100131041A (ko) * 2009-06-05 2010-12-15 주식회사 에이스테크놀로지 주파수 조정이 가능한 다이폴 안테나
CN111679306A (zh) * 2020-06-18 2020-09-18 万宝矿产有限公司 一种基于卫星导航的挖掘机智能化高精度定位方法
CN113804219A (zh) * 2021-09-08 2021-12-17 中国人民解放军63921部队 基于天体测量的抛物面天线角度误差系数标定方法及设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101929841A (zh) * 2010-08-31 2010-12-29 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种标定镜头光节点与单轴跟踪架旋转轴之间距离的方法
CN104019791B (zh) * 2014-05-12 2016-06-08 中国科学院西安光学精密机械研究所 伞状多层分布式负载结构光电跟踪平台
JP6509027B2 (ja) * 2015-05-12 2019-05-08 キヤノン株式会社 被写体追跡装置、光学機器、撮像装置、被写体追跡装置の制御方法、プログラム
CN107770492A (zh) * 2017-10-17 2018-03-06 北京中星时代科技有限公司 舰载多功能光电监视系统
CN109814405B (zh) * 2019-01-23 2021-10-01 中国人民解放军63653部队 一种测控布站方案综合量化评估方法
CN111238531B (zh) * 2019-11-27 2021-11-19 武汉华之洋科技有限公司 一种天文标校控制器ip核及其标校方法
CN112651427B (zh) * 2020-12-03 2024-04-12 中国科学院西安光学精密机械研究所 宽基线光学交会测量的像点快速高效匹配方法
CN113048939B (zh) * 2021-03-08 2022-07-08 中国人民解放军63691部队 跟踪无人机的光电偏差标定方法、装置和计算机设备
CN113409400B (zh) * 2021-06-17 2024-09-20 西安应用光学研究所 一种基于自动跟踪的机载光电系统目标地理定位方法
CN113686299B (zh) * 2021-08-19 2023-05-02 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种海上动态目标定位与移速预测方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100131041A (ko) * 2009-06-05 2010-12-15 주식회사 에이스테크놀로지 주파수 조정이 가능한 다이폴 안테나
CN111679306A (zh) * 2020-06-18 2020-09-18 万宝矿产有限公司 一种基于卫星导航的挖掘机智能化高精度定位方法
CN113804219A (zh) * 2021-09-08 2021-12-17 中国人民解放军63921部队 基于天体测量的抛物面天线角度误差系数标定方法及设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN114066988A (zh) 2022-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10613231B2 (en) Portable GNSS survey system
US9897445B2 (en) Target direction determination method and system
CN108051835B (zh) 一种基于双天线的倾斜测量装置及测量与放样方法
US8351686B2 (en) Methods and systems for determining angles and locations of points
US10101459B2 (en) GNSS mobile base station and data collector with electronic leveling
CN102168990B (zh) 惯性定向设备的高精度检测标定装置及其检测标定方法
CN105515689A (zh) 一种智能移动终端辅助定向天线方向调校的系统及方法
CN106153021B (zh) 一种基于网络rtk的寻北方法及设备
CN111148020B (zh) 一种定位系统、方法、装置及计算机可读存储介质
US11656076B2 (en) Method of calibrating a total station using a GNSS device
US11808866B2 (en) Total station with GNSS device
US11536857B2 (en) Surface tracking on a survey pole
CN105043252A (zh) 一种基于图像处理的无参考物尺寸测量方法
US20190148813A1 (en) Imaging system and method for accurately directing antennas
CN107248891B (zh) 一种用于移动通信天线指向监测的测向测姿装置
CN114066988B (zh) 一种光电测控设备的自动标定方法和光电测控设备
CN207675158U (zh) 一种基于光学测距的倾斜测量装置
US11175134B2 (en) Surface tracking with multiple cameras on a pole
CN109283501B (zh) 一种二维转台基线对准方法
US11432110B2 (en) Method, system and computer program product for geospatial calibration
JP7061933B2 (ja) 相互位置取得システム
JPH04175606A (ja) Gps受信機能とts測定機能を備えた測量装置
US20240168176A1 (en) Precision positioning and pointing instrument
CN110426017B (zh) 环景影像测绘方法及系统、存储介质及终端
CN108459297A (zh) 一种能快速寻找正北方向的精准指北仪

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