CN114660586A - 一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统及方法，包括通讯基站、陆基观测机构、天基观测机构、基于大数据的综合数据评估服务器，基于大数据的综合数据评估服务器通过中继服务器分别与通讯基站及第三方通讯网络建立数据连接，每个通讯基站均与至少一个观测组建立数据连接，观测组中均包含一个陆基观测机构和两个天基观测机构。其使用方法包括系统设置,观测汇总等两个步骤。本发明可有效满足多种复杂环境下弹着点精度远程观测检测作业的需要，且系统组网运行能力好，同时可对弹着点精度及与弹着点精度造成影响的外部环境因素进行集中汇总分析，数据处理能力强，从而极大的提高了雷达弹目偏差测量报告涉及数据的精度及报告生成效率。

Description

一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统及方法
技术领域
本发明涉及一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统及方法，属勘测、测绘及信息通讯技术领域。
背景技术
弹目偏差测量在射击、远程物资投送、高空物资投送等工作中，对系统运行精度具有重要意义，当前也在该领域中开展了一些相关技术探索及研究，如《一种声测量弹目偏差的方法研究》等研究论文著作，但当前的研究工作往往均停留在理论研究阶段，尚无可应用到实际工作中成熟的弹目偏差测量系统及弹道偏差测量数据汇总报告系统及运行方法，同时当前的关于弹目偏差测量时，往往仅是利用实际弹着点与理论弹着点值进行简单的概率统计，而在统计中往往忽略了设备自身因素、周围环境因素等对弹着点精度造成影响，因此当前的弹目偏差测量工作依然存在一定的误差，且当前在进行弹目偏差测量时，往往是依靠工作人员借助观测设备进行实地测量，测量效率和精度也相对较差。
因此针对这一问题，需要开发一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统及使用方法，以满足实际使用的需要。
发明内容
为了解决现有技术上的不足，本发明提供一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统及方法，可对弹着点精度及与弹着点精度造成影响的外部环境因素进行集中汇总分析，数据处理能力强，极大的提高了雷达弹目偏差测量报告涉及数据的精度及报告生成效率。
一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统，包括通讯基站、陆基观测机构、天基观测机构、中继服务器及基于大数据的综合数据评估服务器，基于大数据的综合数据评估服务器通过中继服务器分别与通讯基站及第三方通讯网络建立数据连接，通讯基站若干，各通讯基站间相互并联，且每个通讯基站均与至少一个观测组建立数据连接，观测组中均包含一个陆基观测机构和两个天基观测机构，其中同一观测组中的天基观测机构与陆基观测机构间构成等腰三角形结构排布，且天基观测机构位于陆基观测机构前方0—1000米，天基观测机构另位于陆基观测机构上方，与陆基观测机构高度差不小于500米，同时两天基观测机构之间间距不小于500米。
进一步的，所述的陆基观测机构包括移动承载平台、综合观测机构，所述综合观测机构通过升降驱动机构与承载平台上端面连接，且综合观测机构光轴与水平面呈0°—90°夹角，其中所述移动承载平台为有人车辆、无人驾驶车辆、有人船舶及无人驾驶船舶中的任意一种；所述天基观测机构包括飞行器、综合观测机构，所述综合观测机构与飞行器连接，其光轴与水平面呈0°—90°夹角，且所述移动承载平台、飞行器及各综合观测机构均分别与通讯基站间独立建立数据连接。
进一步的，所述的综合观测机构包括三维位移台、三维转台机构、承载基座、检测头、监控摄像头、激光测距仪、微波测距仪、温湿度传感器、三轴陀螺仪、加速度传感器、大气压力传感器、气象检测传感器及驱动电路，所述承载基座为横断面呈矩形的闭合腔体结构，所述承载基座下端面与三维位移台连接并同轴分布，同时承载基座通过三维位移台与移动承载平台和飞行器连接，所述承载基座上端面通过三维转台机构与检测头和气象检测传感器连接，其中检测头位于气象检测传感器前方，且气象检测传感器和检测头之间间距不小于承载基座最大宽度的1/3，所述的检测头为球冠状结构，所述监控摄像头、激光测距仪、微波测距仪均嵌于检测头内，其光轴相互平行分布，并与水平面呈0°—90°夹角夹角，所述三轴陀螺仪、加速度传感器均两个，且检测头和承载基座分别设一个三轴陀螺仪、加速度传感器，所述温湿度传感器、大气压力传感器嵌于承载基座外侧面，所述驱动电路均嵌于承载基座内，且驱动电路分别与三维位移台、三维转台机构、监控摄像头、激光测距仪、微波测距仪、温湿度传感器、三轴陀螺仪、加速度传感器、大气压力传感器、气象检测传感器电气连接。
进一步的，所述的检测头包括壳体、透明观察窗、承载托盘，所述壳体为球冠状腔体结构，所述透明观察窗嵌于壳体侧表面，并为与壳体同轴分布的闭合环状结构，所述承载托盘嵌于壳体内，且承载托盘前端面中点与透明观察窗位置对应，所述监控摄像头、激光测距仪、微波测距仪嵌于壳体内并与承载托盘前端面连接，且激光测距仪、微波测距仪对称分布在监控摄像头两侧，所述三轴陀螺仪、加速度传感器与承载托盘后端面连接。
进一步的，所述的驱动电路为基于FPGA芯片及DSP芯片中任意一种为基础的电路系统，且驱动电路另设无线通讯电路及卫星定位电路。
进一步的，所述的陆基观测机构、天基观测机构中，位于同一观测组的陆基观测机构、天基观测机构所构成的虚拟等腰三角形检测区域结构中，待检测目标位置与虚拟等腰三角形检测区域的中点位于同一直线方向上，并构成检测基线，且检测基线与水平面呈0°—60°夹角。
一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统的使用方法，包括如下步骤：
S1，系统设置，首先根据待观测弹着点位置确定观测组数量，并为每个弹着点设置一个观测组，然后根据观测组数量设置通讯基站、陆基观测机构、天基观测机构、中继服务器及基于大数据的综合数据评估服务器，并对各通讯基站、陆基观测机构、天基观测机构、中继服务器及基于大数据的综合数据评估服务器进行组网，同时将基于大数据的综合数据评估服务器通过中继服务器与外部的第三方通讯网络建立数据连接；
S2,观测汇总，完成S1步骤后，首先将各检测组的陆基观测机构运行至并定位至指定工作位置，然后驱动各检测组的天基观测机构升空，并同时对同一检测组内的陆基观测机构、天基观测机构的工作位置，一方面调整检测组中陆基观测机构、天基观测机构与目标待观测弹着点位置间的关系；另一方面调整同一检测组中陆基观测机构、天基观测机构构成的虚拟等腰三角形检测区域结构的面积为目标待观测弹着点面积的至少1.5倍，同时调整陆基观测机构、天基观测机构构成的虚拟等腰三角形检测区域结构中点与目标待观测弹着点处于同以检测基线上，并调整检测基线角度，最后，通过陆基观测机构、天基观测机构的综合观测机构一方面对当前环境气象参数、各检测点位置坐标进行检测；另一方面通过陆基观测机构、天基观测机构对目标待观测弹着点的命中情况进行现场视频数据采集，最后将采集的环境气象参数、各检测点位置坐标及视频数据采集同步传送至基于大数据的综合数据评估服务器中备用，同时基于大数据的综合数据评估服务器另通过第三方通讯网络获得参与观测设备运行参数信息，并对信息进行综合汇总，得到偏差值与环境气象因素、设备因素间的逻辑关系并输出即可。
本发明系统构成简单，环境适用性好，可有效满足多种复杂环境下弹着点精度远程观测检测作业的需要，且系统组网运行能力好，同时在进行弹着点偏差检测作业中，可对弹着点精度及与弹着点精度造成影响的外部环境因素进行集中汇总分析，数据处理能力强，从而极大的提高了雷达弹目偏差测量报告涉及数据的精度及报告生成效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明系统结构示意图；
图2为陆基观测机构结构示意图；
图3为天基观测机构结构示意图；
图4为综合观测机构局部结构示意图；
图5为检测头结构示意图。
通讯基站1、陆基观测机构2、天基观测机构3、中继服务器4、基于大数据的综合数据评估服务器5、移动承载平台21、综合观测机构22、升降驱动机构23、飞行器31、三维位移台221、三维转台机构222、承载基座223、检测头224、监控摄像头225、激光测距仪226、微波测距仪227、温湿度传感器228、三轴陀螺仪229、加速度传感器230、大气压力传感器231、气象检测传感器232、驱动电路233、壳体2241、透明观察窗2242、承载托盘2243。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1，一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统，包括通讯基站1、陆基观测机构2、天基观测机构3、中继服务器4及基于大数据的综合数据评估服务器5，基于大数据的综合数据评估服务器5通过中继服务器4分别与通讯基站1及第三方通讯网络建立数据连接，通讯基站1若干，各通讯基站1间相互并联，且每个通讯基站均与至少一个观测组建立数据连接，观测组中均包含一个陆基观测机构2和两个天基观测机构3，其中同一观测组中的天基观测机构3与陆基观测机构2间构成等腰三角形结构排布，且天基观测机构3位于陆基观测机构2前方0—1000米，天基观测机构3另位于陆基观测机构2上方，与陆基观测机构3高度差不小于500米，同时两天基观测机构3之间间距不小于500米。
参见图2，本实施例中，所述的陆基观测机构2包括移动承载平台21、综合观测机构22，所述综合观测机构22通过升降驱动机构23与移动承载平台21上端面连接，且综合观测机构22光轴与水平面呈0°—90°夹角，其中所述移动承载平台21为有人车辆、无人驾驶车辆、有人船舶及无人驾驶船舶中的任意一种；参见图3，所述天基观测机构3包括飞行器31、综合观测机构22，所述综合观测机构22与飞行器31连接，其光轴与水平面呈0°—90°夹角，且所述移动承载平台21、飞行器31及各综合观测机构22均分别与通讯基站1间独立建立数据连接。
进一步优化的，所述升降驱动机构23为剪叉臂机构及多级伸缩杆结构中的任意一种。
参见图4，重点说明的，所述的综合观测机构22包括三维位移台221、三维转台机构222、承载基座223、检测头224、监控摄像头225、激光测距仪226、微波测距仪227、温湿度传感器228、三轴陀螺仪229、加速度传感器230、大气压力传感器231、气象检测传感器232及驱动电路233，所述承载基座223为横断面呈矩形的闭合腔体结构，所述承载基座223下端面与三维位移台221连接并同轴分布，同时承载基座223通过三维位移台221与移动承载平台21和飞行器31连接，所述承载基座223上端面通过三维转台机构222与检测头224和气象检测传感器232连接，其中检测头224位于气象检测传感器232前方，且气象检测传感器232和检测头224之间间距不小于承载基座223最大宽度的1/3，所述的检测头224为球冠状结构，所述监控摄像头225、激光测距仪226、微波测距仪227均嵌于检测头224内，其光轴相互平行分布，并与水平面呈0°—90°夹角夹角，所述三轴陀螺仪229、加速度传感器230均两个，且检测头224和承载基座223分别设一个三轴陀螺仪229、加速度传感器230，所述温湿度传感器228、大气压力传感器231嵌于承载基座223外侧面，所述驱动电路233均嵌于承载基座223内，且驱动电路233分别与三维位移台221、三维转台机构222、监控摄像头225、激光测距仪226、微波测距仪227、温湿度传感器228、三轴陀螺仪229、加速度传感器230、大气压力传感器231、气象检测传感器232电气连接。
其中：
三维位移台221、三维转台机构222可灵活调整用于弹着点观测作业的监控摄像头225、激光测距仪226、微波测距仪227的工作位置，从实现通过监控摄像头225、激光测距仪226、微波测距仪227对弹着点进行测距是视频、图像资料采集的目的；
三轴陀螺仪229、加速度传感器230可对监控摄像头225、激光测距仪226、微波测距仪227随陆基观测机构2、天基观测机构3及三维位移台221、三维转台机构222调整时作业状态进行监控，并根据调整量进行修正，从而提高信息采集的精度和稳定性；
温湿度传感器228、大气压力传感器231、气象检测传感器232可对当前检测作业时的环境参数进行检测，辅助获得影响弹着点环境参数数据。
参见图5，需要说明的，所述的检测头224包括壳体2241、透明观察窗2242、承载托盘2243，所述壳体2241为球冠状腔体结构，所述透明观察窗2242嵌于壳体2241侧表面，并为与壳体2241同轴分布的闭合环状结构，所述承载托盘2243嵌于壳体2241内，且承载托盘2243前端面中点与透明观察窗2242位置对应，所述监控摄像头225、激光测距仪226、微波测距仪227嵌于壳体2241内并与承载托盘2243前端面连接，且激光测距仪226、微波测距仪227对称分布在监控摄像头225两侧，所述三轴陀螺仪229、加速度传感器230与承载托盘2243后端面连接。
进一步优化的，所述的驱动电路233为基于FPGA芯片及DSP芯片中任意一种为基础的电路系统，且驱动电路233另设无线通讯电路及卫星定位电路。
特别指出的，所述的陆基观测机构2、天基观测机构3中，位于同一观测组的陆基观测机构2、天基观测机构3所构成的虚拟等腰三角形检测区域结构中，待检测目标位置与虚拟等腰三角形检测区域的中点位于同一直线方向上，并构成检测基线，且检测基线与水平面呈0°—60°夹角。
一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统的使用方法，包括如下步骤：
S1，系统设置，首先根据待观测弹着点位置确定观测组数量，并为每个弹着点设置一个观测组，然后根据观测组数量设置通讯基站1、陆基观测机构2、天基观测机构3、中继服务器4及基于大数据的综合数据评估服务器5，并对各通讯基站1、陆基观测机构2、天基观测机构3、中继服务器4及基于大数据的综合数据评估服务器5进行组网，同时将基于大数据的综合数据评估服务器5通过中继服务器4与外部的第三方通讯网络建立数据连接；
S2,观测汇总，完成S1步骤后，首先将各检测组的陆基观测机构2运行至并定位至指定工作位置，然后驱动各检测组的天基观测机构3升空，并同时对同一检测组内的陆基观测机构2、天基观测机构3的工作位置，一方面调整检测组中陆基观测机构2、天基观测机构3与目标待观测弹着点位置间的关系；另一方面调整同一检测组中陆基观测机构2、天基观测机构3构成的虚拟等腰三角形检测区域结构的面积为目标待观测弹着点面积的至少1.5倍，同时调整陆基观测机构2、天基观测机构3构成的虚拟等腰三角形检测区域结构中点与目标待观测弹着点处于同以检测基线上，并调整检测基线角度，最后，通过陆基观测机构2、天基观测机构3的综合观测机构一方面对当前环境气象参数、各检测点位置坐标进行检测；另一方面通过陆基观测机构2、天基观测机构3对目标待观测弹着点的命中情况进行现场视频数据采集，最后将采集的环境气象参数、各检测点位置坐标及视频数据采集同步传送至基于大数据的综合数据评估服务器5中备用，同时基于大数据的综合数据评估服务器5另通过第三方通讯网络获得参与观测设备运行参数信息，并对信息进行综合汇总，得到偏差值与环境气象因素、设备因素间的逻辑关系并输出即可。
本发明系统构成简单，环境适用性好，可有效满足多种复杂环境下弹着点精度远程观测检测作业的需要，且系统组网运行能力好，同时在进行弹着点偏差检测作业中，可对弹着点精度及与弹着点精度造成影响的外部环境因素进行集中汇总分析，数据处理能力强，从而极大的提高了雷达弹目偏差测量报告涉及数据的精度及报告生成效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统，其特征在于：所述的雷达弹目偏差测量报告自动生成系统包括通讯基站（1）、陆基观测机构（2）、天基观测机构（3）、中继服务器（4）及基于大数据的综合数据评估服务器（5），所述基于大数据的综合数据评估服务器（5）通过中继服务器（4）分别与通讯基站（1）及第三方通讯网络建立数据连接，所述通讯基站（1）若干，各通讯基站（1）间相互并联，且每个通讯基站（1）均与至少一个观测组建立数据连接，所述观测组中均包含一个陆基观测机构（2）和两个天基观测机构（3），其中同一观测组中的天基观测机构（3）与陆基观测机构（2）间构成等腰三角形结构排布，且天基观测机构（3）位于陆基观测机构（2）前方0—1000米，天基观测机构（3）另位于陆基观测机构（2）上方，与陆基观测机构（2）高度差不小于500米，同时两天基观测机构（3）之间间距不小于500米。
2.根据权利要求1所述的一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统，其特征在于：所述的陆基观测机构（2）包括移动承载平台（21）、综合观测机构（22），所述综合观测机构（22）通过升降驱动机构（23）与移动承载平台（21）上端面连接，且综合观测机构（22）光轴与水平面呈0°—90°夹角，其中所述移动承载平台（21）为有人车辆、无人驾驶车辆、有人船舶及无人驾驶船舶中的任意一种；所述天基观测机构（3）包括飞行器（31）、综合观测机构（22），所述综合观测机构（22）与飞行器（31）连接，其光轴与水平面呈0°—90°夹角，且所述移动承载平台（21）、飞行器（31）及各综合观测机构（22）均分别与通讯基站（1）间独立建立数据连接。
3.据权利要求2所述的一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统，其特征在于：所述的综合观测机构（22）包括三维位移台（221）、三维转台机构（222）、承载基座（223）、检测头（224）、监控摄像头（225）、激光测距仪（226）、微波测距仪（227）、温湿度传感器（228）、三轴陀螺仪（229）、加速度传感器（230）、大气压力传感器（231）、气象检测传感器（232）及驱动电路（233），所述承载基座（223）为横断面呈矩形的闭合腔体结构，所述承载基座（223）下端面与三维位移台（221）连接并同轴分布，同时承载基座（223）通过驱动电路（233）与移动承载平台（21）和飞行器（31）连接，所述承载基座（223）上端面通过三维转台机构（222）与检测头（224）和气象检测传感器（232）连接，其中检测头（224）位于气象检测传感器（232）前方，且气象检测传感器（232）和检测头（224）之间间距不小于承载基座（223）最大宽度的1/3，所述的检测头（224）为球冠状结构，所述监控摄像头（225）、激光测距仪（226）、微波测距仪（227）均嵌于检测头（224）内，其光轴相互平行分布，并与水平面呈0°—90°夹角夹角，所述三轴陀螺仪（229）、加速度传感器（230）均两个，且检测头（224）和承载基座（223）分别设一个三轴陀螺仪（229）、加速度传感器（230），所述温湿度传感器（228）、大气压力传感器（231）嵌于承载基座（223）外侧面，所述驱动电路（233）均嵌于承载基座（223）内，且驱动电路（233）分别与三维位移台（221）、三维转台机构（222）、监控摄像头（225）、激光测距仪（226）、微波测距仪（227）、温湿度传感器（228）、三轴陀螺仪（229）、加速度传感器（230）、大气压力传感器（231）、气象检测传感器（232）电气连接。
4.据权利要求3所述的一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统，其特征在于：所述的检测头（224）包括壳体（2241）、透明观察窗（2242）、承载托盘（2243），所述壳体（2241）为球冠状腔体结构，所述透明观察窗（2242）嵌于壳体（2241）侧表面，并为与壳体（2241）同轴分布的闭合环状结构，所述承载托盘（2243）嵌于壳体（2241）内，且承载托盘（2243）前端面中点与透明观察窗（2242）位置对应，所述监控摄像头（225）、激光测距仪（226）、微波测距仪（227）嵌于壳体（2241）内并与承载托盘（2243）前端面连接，且激光测距仪（226）、微波测距仪（227）对称分布在监控摄像头（225）两侧，所述三轴陀螺仪（229）、加速度传感器（230）与承载托盘（2243）后端面连接。
5.据权利要求3所述的一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统，其特征在于：所述的驱动电路（233）为基于FPGA芯片及DSP芯片中任意一种为基础的电路系统，且驱动电路（233）另设无线通讯电路及卫星定位电路。
6.据权利要求1所述的一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统，其特征在于：所述的陆基观测机构（2）、天基观测机构（3）中，位于同一观测组的陆基观测机构（2）、天基观测机构（3）所构成的虚拟等腰三角形检测区域结构中，待检测目标位置与虚拟等腰三角形检测区域的中点位于同一直线方向上，并构成检测基线，且检测基线与水平面呈0°—60°夹角。
7.一种雷达弹目偏差测量报告自动生成系统的使用方法，其特征在于，所述的雷达弹目偏差测量报告自动生成系统的使用方法包括如下步骤：
S1，系统设置，首先根据待观测弹着点位置确定观测组数量，并为每个弹着点设置一个观测组，然后根据观测组数量设置通讯基站（1）、陆基观测机构（2）、天基观测机构（3）、中继服务器（4）及基于大数据的综合数据评估服务器（5），并对各通讯基站（1）、陆基观测机构（2）、天基观测机构（3）、中继服务器（4）及基于大数据的综合数据评估服务器（5）进行组网，同时将基于大数据的综合数据评估服务器（5）通过中继服务器（4）与外部的第三方通讯网络建立数据连接；
S2,观测汇总，完成S1步骤后，首先将各检测组的陆基观测机构（2）运行至并定位至指定工作位置，然后驱动各检测组的天基观测机构（3）升空，并同时对同一检测组内的陆基观测机构（2）、天基观测机构（3）的工作位置，一方面调整检测组中陆基观测机构（2）、天基观测机构（3）与目标待观测弹着点位置间的关系；另一方面调整同一检测组中陆基观测机构（2）、天基观测机构（3）构成的虚拟等腰三角形检测区域结构的面积为目标待观测弹着点面积的至少1.5倍，同时调整陆基观测机构（2）、天基观测机构（3）构成的虚拟等腰三角形检测区域结构中点与目标待观测弹着点处于同以检测基线上，并调整检测基线角度，最后，通过陆基观测机构（2）、天基观测机构（3）的综合观测机构一方面对当前环境气象参数、各检测点位置坐标进行检测；另一方面通过陆基观测机构（2）、天基观测机构（3）对目标待观测弹着点的命中情况进行现场视频数据采集，最后将采集的环境气象参数、各检测点位置坐标及视频数据采集同步传送至基于大数据的综合数据评估服务器（5）中备用，同时基于大数据的综合数据评估服务器（5）另通过第三方通讯网络获得参与观测设备运行参数信息，并对信息进行综合汇总，得到偏差值与环境气象因素、设备因素间的逻辑关系并输出即可。
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