CN117292118B - 雷达引导光电跟踪坐标补偿方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents
雷达引导光电跟踪坐标补偿方法、装置、电子设备及介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117292118B CN117292118B CN202311574197.5A CN202311574197A CN117292118B CN 117292118 B CN117292118 B CN 117292118B CN 202311574197 A CN202311574197 A CN 202311574197A CN 117292118 B CN117292118 B CN 117292118B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radar
- target
- state
- data
- photoelectric tracking
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 66
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 11
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 9
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 241000532123 Setia Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/20—Image preprocessing
- G06V10/25—Determination of region of interest [ROI] or a volume of interest [VOI]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/11—Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
- G06F17/13—Differential equations
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/16—Matrix or vector computation, e.g. matrix-matrix or matrix-vector multiplication, matrix factorization
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Algebra (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供了一种雷达引导光电跟踪坐标补偿方法、装置、电子设备及介质，包括：基于雷达获取待跟踪目标的雷达扫描数据，基于惯性测量装置获取导航数据；根据雷达扫描数据进行轨迹外推得到外推数据；根据导航数据对外推数据进行运动补偿得到目标坐标值；根据目标坐标值调整光电跟踪装置拍摄角度并对待跟踪目标进行闭环跟踪。综上，本发明通过以雷达引导坐标补偿的方式调整光电跟踪装置的拍摄角度，解决光电跟踪装置有效识别时的视野范围较小，坐标补偿效果较差的问题，实现对目标高精度的光电跟踪识别。
Description
技术领域
本发明涉及目标跟踪识别领域，具体涉及一种雷达引导光电跟踪坐标补偿方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
光电跟踪装置在天文观测、目标监视、靶场测量等多个领域应用，伴随着运用的拓展，越来越多的光电跟踪装置被安装在汽车、船舶和卫星等运动平台上。然而相比于固定平台，在运动平台上光电跟踪装置视轴会随着载体运动而晃动，极大地降低了光电跟踪装置的跟踪精度。现有运动平台光电跟踪装置一般是通过计算机预测目标的轨迹并结合惯性导航装置来补偿调节光电跟踪装置的拍摄角度，但在复杂环境中由于光电跟踪装置有效识别时的视野范围限制，难以得到较好的坐标补偿效果，因此难以实现高精度的目标跟踪识别。
发明内容
有鉴于此，有必要通过一种雷达引导光电跟踪坐标补偿方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，用于解决现有技术由于光电跟踪装置有效识别的视野范围有限，在运动平台上跟踪精度较低的技术问题。
为了解决上述问题，一方面，本发明提供了一种雷达引导光电跟踪坐标补偿方法，用于对运动平台雷达引导光电跟踪系统进行坐标补偿，运动平台雷达引导光电跟踪系统包括雷达、惯性测量装置和光电跟踪装置，方法包括：
基于雷达获取待跟踪目标的雷达扫描数据，基于惯性测量装置获取导航数据；
根据雷达扫描数据进行轨迹外推得到外推数据；
根据导航数据对外推数据进行运动补偿得到目标坐标值；
根据目标坐标值调整光电跟踪装置拍摄角度并对待跟踪目标进行闭环跟踪。
进一步的，雷达扫描数据包括回波UTC时间、待跟踪目标的角度、距离和径向速度；导航数据包括UTC时间、惯性导航装置的角度、角速率、速度和三维坐标。
进一步的，根据雷达扫描数据进行轨迹外推得到外推数据，包括：
根据雷达扫描数据确定待跟踪目标的坐标值；
设定轨迹外推初始参数；
根据轨迹外推初始参数计算容积点向量和权值；
根据轨迹外推初始参数进行时间更新得到状态一步预测方程和误差协方差矩阵；
根据状态一步预测方程、误差协方差矩阵和初始参数量测更新得到状态预测方程；
根据状态预测方程预测待跟踪目标轨迹得到外推数据。
进一步的，轨迹外推初始参数包括外推插入数据量、待跟踪目标的量测向量、状态转移矩阵和状态噪声矩阵。
进一步的，根据轨迹外推初始参数进行时间更新得到状态一步预测方程和误差协方差矩阵，包括：
根据状态转移矩阵和状态噪声矩阵确定状态一步预测方程和误差协方差矩阵。
进一步的，根据状态一步预测方程、误差协方差矩阵和初始参数量测更新得到状态预测方程，包括：
基于平方根法分解误差协方差矩阵得到方差矩阵；
根据方差矩阵和状态一步预测方程确定容积点；
基于量测方程法确定测量方程传递容积点并预测得到量测值；
根据状态一步预测方程和量测值得到方差平方根矩阵和协方差矩阵；
根据方差平方根矩阵确定卡尔曼增益；
根据状态一步预测方程、卡尔曼增益和量测值更新得到状态预测方程和方差矩阵。
进一步的，根据导航数据对外推数据进行运动补偿得到目标坐标值，包括：
根据导航数据对外推数据进行运动补偿得到补偿坐标值；
将补偿坐标值进行坐标转换得到光电跟踪基座坐标系下的目标坐标值。
另一方面，本发明还提供了一种雷达引导光电跟踪坐标补偿装置，包括：
数据获取单元，用于基于雷达获取待跟踪目标的雷达扫描数据，基于惯性测量装置获取导航数据；
轨迹外推单元，用于根据雷达扫描数据进行轨迹外推得到外推数据；
运动补偿单元，用于根据导航数据对外推数据进行运动补偿得到目标坐标值；
目标跟踪单元，用于根据目标坐标值调整光电跟踪装置拍摄角度并对待跟踪目标进行闭环跟踪。
另一方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，与存储器耦合，用于执行计算机程序，以实现上述任意一项的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法中的步骤。
另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述任一项的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法中的步骤。
与现有技术相比，采用上述实施例的有益效果是：本发明基于雷达获取待跟踪目标的雷达扫描数据，基于惯性测量装置获取导航数据；根据雷达扫描数据进行轨迹外推得到外推数据；根据导航数据对外推数据进行运动补偿得到目标坐标值；根据目标坐标值调整光电跟踪装置拍摄角度并对待跟踪目标进行闭环跟踪。综上，本发明通过以雷达引导坐标补偿的方式调整光电跟踪装置的拍摄角度，解决光电跟踪装置有效识别时的视野范围较小，坐标补偿效果较差的问题，实现对目标高精度的光电跟踪识别。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显然，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本发明提供的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法的一个实施例的流程示意图。
图2为本发明提供的雷达引导光电跟踪坐标补偿装置的一个实施例的结构示意图；
图3为本发明提供的电子设备的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，示意图的附图并未按实物比例绘制。本发明中使用的流程图示出了根据本发明的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本发明内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器系统和/或微控制器系统中实现这些功能实体。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
图1为本发明提供的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示，雷达引导光电跟踪坐标补偿方法包括：
S101、基于雷达获取待跟踪目标的雷达扫描数据，基于惯性测量装置获取导航数据；
S102、根据雷达扫描数据进行轨迹外推得到外推数据；
S103、根据导航数据对外推数据进行运动补偿得到目标坐标值；
S104、根据目标坐标值调整光电跟踪装置拍摄角度并对待跟踪目标进行闭环跟踪。
具体地，在本发明提供的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法中，基于雷达获取待跟踪目标的雷达扫描数据，基于惯性测量装置获取导航数据；根据雷达扫描数据进行轨迹外推得到外推数据；根据导航数据对外推数据进行运动补偿得到目标坐标值；根据目标坐标值调整光电跟踪装置拍摄角度并对待跟踪目标进行闭环跟踪。综上，本发明通过以雷达引导坐标补偿的方式调整光电跟踪装置的拍摄角度，解决光电跟踪装置有效识别时的视野范围较小，坐标补偿效果较差的问题，实现对目标高精度的光电跟踪识别。
在本发明的具体实施例中，雷达扫描数据包括回波UTC时间、待跟踪目标的角度、距离和径向速度；导航数据包括UTC时间、惯性导航装置的角度、角速率、速度和三维坐标。
具体地，实施例中先通过雷达扫描搜索待跟踪目标，并记录收到目标回波时刻的UTC时间、目标的方位角和俯仰角、距离以及径向速度等数据，惯性导航装置则与运动平台相连接，记录UTC时间以及惯性导航装置即运动平台的方位角、俯仰角、滚动角、方位角速率、俯仰角速率、滚动角速率、东向、北向和天向速度、经度、纬度和高度等信息。
在本发明的具体实施例中，根据雷达扫描数据进行轨迹外推得到外推数据，包括：
根据雷达扫描数据确定待跟踪目标的坐标值；
设定轨迹外推初始参数；
根据轨迹外推初始参数计算容积点向量和权值；
根据轨迹外推初始参数进行时间更新得到状态一步预测方程和误差协方差矩阵；
根据状态一步预测方程、误差协方差矩阵和初始参数量测更新得到状态预测方程；
根据状态预测方程预测待跟踪目标轨迹得到外推数据。
在本发明的具体实施例中，轨迹外推初始参数包括外推插入数据量、待跟踪目标的量测向量、状态转移矩阵和状态噪声矩阵。
具体地，首先需要定义各参考下的坐标系：
地球坐标系E：使用WGS-84坐标系（World Geodetic System一1984 CoordinateSystem，世界大地测量系统）；
运动平台坐标系B：坐标轴分别朝向运动平台前、右和下；
地理坐标系G0：坐标轴为北向、东向和地向，坐标系原点为地球质心；
雷达地理坐标系G1：坐标轴为北向、东向和地向，坐标系原点为雷达中心点；
光电跟踪装置基座坐标系T2：光电跟踪装置的俯仰角和方位角为0°时的各转轴朝向为坐标轴，坐标系符合右手定则，原点为转轴交点；
滤波外推地理坐标系Gf：坐标轴为北向、东向和地向，坐标系原点与滤波起始时刻雷达中心点重合。
实施例首先根据雷达扫描数据根据如下公式转换为得到待跟踪目标在雷达地理坐标系G1下的直角坐标：
其中，、/>和/>分别为地理坐标系下，雷达至待跟踪目标的北向方位角、俯仰角和距离。
然后设定各初始参数，设定的初始参数包括外推插入数据量、待跟踪目标的量测向量、状态转移矩阵和状态噪声矩阵。其中：
设定外推插入数据量包括：假设需要外推的数据采样周期为，输出数据的更新周期为/>，在输入数据第k、k+1数据点之间，需要插入q-1个数据，/> //>并取整。
设定目标的状态向量：
其中，、/>、/>分别是目标在雷达地理坐标系下k时刻x，y，z坐标估计值；、/>、/>分别是目标在雷达地理坐标系下k时刻x, y, z方向速度估计值；/>、、/>分别是目标在雷达地理坐标系下k时刻x, y, z方向加速度估计值。
设定目标的量测向量：
其中，分别是地理坐标系下，雷达至目标的北向方位角、俯仰角、距离和径向速度。
设定目标的状态转移矩阵，实施例假定目标匀速运动模型，状态转移矩阵为：
其中，T为采样周期。
设定目标状态噪声矩阵：
其中，T为采样周期。
在设定初始参数后，根据状态变量的维度n=9，m=2n，确定容积点向量和权值/>：
其中，表示n维空间的点集，/>是n维空间的单位矩阵，/>表示点集中第i个点。
在本发明的具体实施例中，根据轨迹外推初始参数进行时间更新得到状态一步预测方程和误差协方差矩阵，包括：
根据状态转移矩阵和状态噪声矩阵确定状态一步预测方程和误差协方差矩阵。
具体地，状态一步预测方程和误差协方差矩阵/>计算公式如下：
在本发明的具体实施例中，根据状态一步预测方程、误差协方差矩阵和初始参数量测更新得到状态预测方程，包括：
基于平方根法分解误差协方差矩阵得到方差矩阵；
根据方差矩阵和状态一步预测方程确定容积点；
基于量测方程法确定测量方程传递容积点并预测得到量测值；
根据状态一步预测方程和量测值得到方差平方根矩阵和协方差矩阵；
根据方差平方根矩阵确定卡尔曼增益；
根据状态一步预测方程、卡尔曼增益和量测值更新得到状态预测方程和方差矩阵。
具体地，量测更新过程首先使用平方根法分解误差协方差矩阵：
其中，表示平方根法。
然后计算容积点：
并采用量测方程计算量测方程传递容积点：
其中，为非线性量测函数，量测方程/>为：
然后对量测值进行预测：
再通过状态一步预测方程和量测值计算方差平方根矩阵：
其中，B=Tria(A)表示B是A的转置矩阵通过QR分解所获得的上三角矩阵的转置矩阵。R(k)为量测噪声协方差矩阵，/>是方差平方根矩阵。
并估计得到协方差矩阵：
根据方差平方根矩阵确定卡尔曼增益：
然后根据得到的状态一步预测方程、卡尔曼增益和量测值更新状态预测方程和方差矩阵，其中更新状态预测方程公式如下：
更新方差矩阵公式如下：
并通过得到的状态预测方程预测k+τ时刻的待跟踪目标轨迹：
其中，与/>计算方法相同，区别是/>代替采样周期T，其中/>是雷达测量数据UTC时间相对于当前惯性导航装置UTC时间的滞后量。
在本发明的具体实施例中，根据导航数据对外推数据进行运动补偿得到目标坐标值，包括：
根据导航数据对外推数据进行运动补偿得到补偿坐标值；
将补偿坐标值进行坐标转换得到光电跟踪基座坐标系下的目标坐标值。
具体地，完成外推后实施例根据导航数据及以下公式进行补偿得到补偿坐标值：
其中，lla2ned表示地球坐标系E到地理坐标系G0的变换函数，是惯性导航装置记录的滤波起始时刻运动平台的大地坐标，/>、/>和/>分别是滤波起始时刻平台的纬度、经度和高度。/>是惯性导航装置记录的当前时刻运动平台的大地坐标，/>、/>和/>分别是运动平台当前时刻平台的纬度、经度和高度。
然后将补偿坐标值坐标转换到光电跟踪基座坐标系下得到目标坐标值，并根据得到的目标坐标值实时调整光电跟踪装置的拍摄角度，完成对待跟踪目标的闭环跟踪。
与现有技术相比，本发明通过雷达与光电跟踪装置优势互补，以雷达引导坐标补偿的方式调整光电跟踪装置的拍摄角度，解决光电跟踪装置有效识别时的视野范围较小，坐标补偿效果较差的问题，实现对目标高精度的光电跟踪识别。
基于本发明提供的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法，本发明还提供了一种雷达引导光电跟踪坐标补偿装置200，如图2所示，包括：
数据获取单元201，用于基于雷达获取待跟踪目标的雷达扫描数据，基于惯性测量装置获取导航数据；
轨迹外推单元202，用于根据雷达扫描数据进行轨迹外推得到外推数据；
运动补偿单元203，用于根据导航数据对外推数据进行运动补偿得到目标坐标值；
目标跟踪单元204，用于根据目标坐标值调整光电跟踪装置拍摄角度并对待跟踪目标进行闭环跟踪。
上述实施例提供的雷达引导光电跟踪坐标补偿装置200可实现上述雷达引导光电跟踪坐标补偿方法实施例中的技术方案，上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述雷达引导光电跟踪坐标补偿方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。
本发明还提供了一种电子设备300，如图3所示，图3为本发明提供的电子设备一实施例的结构示意图，电子设备300包括处理器301、存储器302及存储在存储器302并可在处理器301上运行的计算机程序，处理器301执行程序时，实现上述的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法。
作为优选的实施例，上述电子设备还包括显示器303，用于显示处理器301执行上述雷达引导光电跟踪坐标补偿方法的过程。
其中，处理器301可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器301可以是通用处理器，包括中央处理器（Central Processing Unit，CPU ）、网络处理器（Network Processor，NP）等；还可以是数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器也可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
其中，存储器302可以是，但不限于，随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），只读存储器（Read Only Memory，ROM），安全数字（Secure Digital，SD卡），闪存卡（Flash Card）等。其中，存储器302用于存储程序，处理器301在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流程定义的方法可以应用于处理器301中，或者由处理器301实现。
其中，显示器303可以是LED显示屏，液晶显示器或触控式显示器等。显示器303用于显示在电子设备300的各种信息。
可以理解的是，图3所示的结构仅为电子设备300的一种结构示意图，电子设备300还可以包括比图3所示更多或更少的组件。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
本发明实施例还提供了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，实现上述的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法。
一般来说，用于实现本发明方法的计算机指令的可以采用一个或多个计算机可读的存储介质的任意组合来承载。非临时性计算机可读存储介质可以包括任何计算机可读介质，除了临时性地传播中的信号本身。
计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线，或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM)、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件，或者上述的任意合适的组合。在本发明件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种雷达引导光电跟踪坐标补偿方法，其特征在于，用于对运动平台雷达引导光电跟踪系统进行坐标补偿，所述运动平台雷达引导光电跟踪系统包括雷达、惯性测量装置和光电跟踪装置，所述方法包括：
基于雷达获取待跟踪目标的雷达扫描数据，基于惯性测量装置获取导航数据；
根据所述雷达扫描数据确定待跟踪目标的坐标值，设定轨迹外推初始参数，根据所述轨迹外推初始参数计算容积点向量和权值，根据所述轨迹外推初始参数进行时间更新得到状态一步预测方程和误差协方差矩阵，根据所述状态一步预测方程、所述误差协方差矩阵和所述初始参数量测更新得到状态预测方程，根据所述状态预测方程预测待跟踪目标轨迹得到外推数据；
根据所述导航数据对所述外推数据进行运动补偿得到目标坐标值；
根据所述目标坐标值调整所述光电跟踪装置拍摄角度并对所述待跟踪目标进行闭环跟踪。
2.根据权利要求1所述的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法，其特征在于，所述雷达扫描数据包括回波UTC时间、待跟踪目标的角度、距离和径向速度；所述导航数据包括UTC时间、惯性导航装置的角度、角速率、速度和三维坐标。
3.根据权利要求2所述的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法，其特征在于，所述轨迹外推初始参数包括外推插入数据量、待跟踪目标的量测向量、状态转移矩阵和状态噪声矩阵。
4.根据权利要求3所述的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法，其特征在于，所述根据所述轨迹外推初始参数进行时间更新得到状态一步预测方程和误差协方差矩阵，包括：
根据所述状态转移矩阵和所述状态噪声矩阵确定状态一步预测方程和误差协方差矩阵。
5.根据权利要求3所述的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法，其特征在于，所述根据所述状态一步预测方程、所述误差协方差矩阵和所述初始参数量测更新得到状态预测方程，包括：
基于平方根法分解所述误差协方差矩阵得到方差矩阵；
根据所述方差矩阵和所述状态一步预测方程确定容积点；
基于量测方程法确定测量方程传递容积点并预测得到量测值；
根据所述状态一步预测方程和所述量测值得到方差平方根矩阵和协方差矩阵；
根据所述方差平方根矩阵确定卡尔曼增益；
根据所述状态一步预测方程、所述卡尔曼增益和所述量测值更新得到状态预测方程和方差矩阵。
6.根据权利要求1所述的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法，其特征在于，所述根据所述导航数据对所述外推数据进行运动补偿得到目标坐标值，包括：
根据所述导航数据对所述外推数据进行运动补偿得到补偿坐标值；
将所述补偿坐标值进行坐标转换得到光电跟踪基座坐标系下的目标坐标值。
7.一种雷达引导光电跟踪坐标补偿装置，其特征在于，包括：
数据获取单元，用于基于雷达获取待跟踪目标的雷达扫描数据，基于惯性测量装置获取导航数据；
轨迹外推单元，用于根据所述雷达扫描数据确定待跟踪目标的坐标值，设定轨迹外推初始参数，根据所述轨迹外推初始参数计算容积点向量和权值，根据所述轨迹外推初始参数进行时间更新得到状态一步预测方程和误差协方差矩阵，根据所述状态一步预测方程、所述误差协方差矩阵和所述初始参数量测更新得到状态预测方程，根据所述状态预测方程预测待跟踪目标轨迹得到外推数据；
运动补偿单元，用于根据所述导航数据对所述外推数据进行运动补偿得到目标坐标值；
目标跟踪单元，用于根据所述目标坐标值调整光电跟踪装置拍摄角度并对所述待跟踪目标进行闭环跟踪。
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，其中，
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行计算机程序，以实现权利要求1至6中任意一项所述的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法中的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至6任一项所述的雷达引导光电跟踪坐标补偿方法中的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311574197.5A CN117292118B (zh) | 2023-11-23 | 2023-11-23 | 雷达引导光电跟踪坐标补偿方法、装置、电子设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311574197.5A CN117292118B (zh) | 2023-11-23 | 2023-11-23 | 雷达引导光电跟踪坐标补偿方法、装置、电子设备及介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117292118A CN117292118A (zh) | 2023-12-26 |
| CN117292118B true CN117292118B (zh) | 2024-02-09 |
Family
ID=89252007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311574197.5A Active CN117292118B (zh) | 2023-11-23 | 2023-11-23 | 雷达引导光电跟踪坐标补偿方法、装置、电子设备及介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117292118B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106405540A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 上海鹰觉科技有限公司 | 基于雷达和光电设备互补的探测识别装置及方法 |
| CN109282813A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-01-29 | 深圳市海斯比船艇科技股份有限公司 | 一种无人艇全局障碍物识别的方法 |
| CN116990806A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-11-03 | 华中光电技术研究所(中国船舶集团有限公司第七一七研究所) | 基于多域融合目标的动态分配方法及系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8825399B2 (en) * | 2008-07-24 | 2014-09-02 | Raytheon Company | System and method of passive and autonomous navigation of space vehicles using an extended Kalman filter |
-
2023
- 2023-11-23 CN CN202311574197.5A patent/CN117292118B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106405540A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 上海鹰觉科技有限公司 | 基于雷达和光电设备互补的探测识别装置及方法 |
| CN109282813A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-01-29 | 深圳市海斯比船艇科技股份有限公司 | 一种无人艇全局障碍物识别的方法 |
| CN116990806A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-11-03 | 华中光电技术研究所(中国船舶集团有限公司第七一七研究所) | 基于多域融合目标的动态分配方法及系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| USV Cluster Cooperative Navigation Algorithm based on factor graph;Jianwei Liu，et al;2020 IAEAC;全文 * |
| 基于雷达与光学传感器的协同定轨技术;王金伟，等;中国电子科学研究院学报;第14卷(第3期);第296-300页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117292118A (zh) | 2023-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105509739A (zh) | 采用固定区间crts平滑的ins/uwb紧组合导航系统及方法 | |
| CN110057356B (zh) | 一种隧道内车辆定位方法及装置 | |
| CN109507706B (zh) | 一种gps信号丢失的预测定位方法 | |
| CN114646992A (zh) | 定位方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品 | |
| CN111736185A (zh) | 终端定位方法、装置及计算机可读存储介质和终端设备 | |
| CN112652062B (zh) | 一种点云地图构建方法、装置、设备和存储介质 | |
| CN113959437A (zh) | 一种用于移动测量设备的测量方法及系统 | |
| CN111337950B (zh) | 提高地标定位精度的数据处理方法、装置、设备及介质 | |
| CN117292118B (zh) | 雷达引导光电跟踪坐标补偿方法、装置、电子设备及介质 | |
| CN116391138A (zh) | 定位方法、装置、设备、系统以及存储介质 | |
| CN114897942B (zh) | 点云地图的生成方法、设备及相关存储介质 | |
| CN116929343A (zh) | 位姿估计方法、相关设备及存储介质 | |
| Forno et al. | Techniques for improving localization applications running on low-cost IoT devices | |
| CN116678406A (zh) | 组合导航姿态信息确定方法、装置、终端设备及存储介质 | |
| CN115103437B (zh) | 一种蓝牙和惯性测量单元的紧耦合室内定位方法 | |
| CN111578939A (zh) | 考虑采样周期随机变化的机器人紧组合导航方法及系统 | |
| CN111487621A (zh) | 一种基于雷达图像的海表流场反演方法及电子设备 | |
| CN115984463A (zh) | 一种适用于狭窄巷道的三维重建方法和系统 | |
| CN116164747A (zh) | 一种水下机器人的定位与导航方法及系统 | |
| CN109655057A (zh) | 一种六推无人机加速器测量值的滤波优化方法及其系统 | |
| CN114705223A (zh) | 多移动智能体在目标跟踪中的惯导误差补偿方法及系统 | |
| Runnalls et al. | Terrain-referenced navigation using the IGMAP data fusion algorithm | |
| CN113551669A (zh) | 基于短基线的组合导航定位方法及装置 | |
| CN112229401A (zh) | 适用于ins-gps伪距融合的量测信息同步外推方法及系统 | |
| CN114488230B (zh) | 一种多普勒定位方法、装置、电子设备和存储介质 |
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 |