機(jī)載光電偵察設(shè)備目標(biāo)自主定位技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-12 01:17
機(jī)載光電偵察設(shè)備是集可見光攝像機(jī),紅外熱像儀,激光測距儀等高精度測量設(shè)備于一體的用于實(shí)現(xiàn)航空偵察,目標(biāo)瞄準(zhǔn)、跟蹤、定位等功能的全天候電子偵察設(shè)備,它通常安裝于有人或無人飛機(jī),在航空測量、對敵偵察、目標(biāo)跟蹤及民用航空等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。本文針對機(jī)載光電偵察設(shè)備實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位功能對飛機(jī)平臺依賴性大的問題,對機(jī)載光電偵察設(shè)備目標(biāo)自主定位技術(shù)展開了研究。機(jī)載光電偵察設(shè)備目標(biāo)自主定位技術(shù)是一種由機(jī)載光電偵察設(shè)備獨(dú)立實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位的新技術(shù)。它克服了以往目標(biāo)定位技術(shù)對飛機(jī)平臺依賴性很大的缺點(diǎn),免除了減震器誤差,同時(shí)避免了與飛機(jī)平臺姿態(tài)數(shù)據(jù)通信,時(shí)鐘同步對接,安裝標(biāo)校等繁瑣步驟,可以隨時(shí)掛載于飛機(jī)平臺上,縮短了系統(tǒng)聯(lián)調(diào)周期。本文提出了雙天線GPS接收法和三點(diǎn)定位法兩種實(shí)現(xiàn)目標(biāo)自主定位技術(shù)的方法,雙天線GPS接收機(jī)法根據(jù)機(jī)載光電偵察設(shè)備實(shí)際模型建立攝像機(jī)坐標(biāo)系到大地坐標(biāo)系等五個輔助坐標(biāo)系,通過齊次坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法將目標(biāo)物體在攝像機(jī)坐標(biāo)系下坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成目標(biāo)物體在大地坐標(biāo)系下坐標(biāo),從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)自主定位技術(shù);三點(diǎn)定位法利用空間幾何理論,由機(jī)載光電偵察設(shè)備不同時(shí)刻的空間位置在空間大地直角坐標(biāo)系下,根據(jù)目標(biāo)物體到機(jī)載光...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 機(jī)載光電偵察設(shè)備
1.2.1 機(jī)載光電偵察設(shè)備應(yīng)用及組成
1.2.2 國外現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)現(xiàn)狀
1.3 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位的各種方法
1.3.1 GPS 全球定位系統(tǒng)簡介
1.3.2 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位的方法
1.4 論文主要研究內(nèi)容
第2章 機(jī)載光電偵察設(shè)備目標(biāo)自主定位技術(shù)理論基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 齊次坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
2.2.1 齊次坐標(biāo)
2.2.2 齊次坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換矩陣
2.2.3 齊次坐標(biāo)的三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
2.3 機(jī)載光電偵察設(shè)備坐標(biāo)系的定義
2.3.1 地球橢球
2.3.2 機(jī)載光電偵察設(shè)備的輔助坐標(biāo)系統(tǒng)
2.4 大地坐標(biāo)系與空間大地直角坐標(biāo)系相互轉(zhuǎn)換
2.4.1 大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為空間大地直角坐標(biāo)系坐標(biāo)
2.4.2 空間大地直角坐標(biāo)系到大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換
2.4.3 當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度與地理距離的近似對應(yīng)關(guān)系
2.5 本章小結(jié)
第3章 機(jī)載光電偵察設(shè)備目標(biāo)自主定位技術(shù)理論實(shí)現(xiàn)
3.1 引言
3.2 雙天線 GPS 接收機(jī)目標(biāo)自主定位方法
3.2.1 目標(biāo)自主定位過程
3.2.2 目標(biāo)自主定位技術(shù)引導(dǎo)過程
3.2.3 雙天線 GPS 接收機(jī)法優(yōu)缺點(diǎn)
3.3 基于三點(diǎn)定位法的目標(biāo)自主定位方法
3.3.1 三點(diǎn)目標(biāo)自主定位的原理
3.3.2 三點(diǎn)定位法實(shí)現(xiàn)過程
3.3.3 三點(diǎn)定位法的優(yōu)缺點(diǎn)
3.4 雙天線 GPS 接收機(jī)法和三點(diǎn)定位法相結(jié)合
3.5 本章小結(jié)
第4章 機(jī)載光電偵察設(shè)備目標(biāo)自主定位技術(shù)誤差分析
4.1 引言
4.2 誤差分析方法及誤差模型
4.2.1 分析方法及工具簡介
4.2.2 誤差來源及參數(shù)模型
4.2.3 誤差仿真程序
4.3 目標(biāo)自主定位誤差分析
4.3.1 雙天線 GPS 接收機(jī)法定位誤差分析
4.3.2 三點(diǎn)定位法誤差分析
4.3.3 對 EL 誤差進(jìn)行小波分析
4.4 目標(biāo)自主定位技術(shù)引導(dǎo)誤差分析
4.5 提高目標(biāo)自主定位技術(shù)定位精度的措施
4.6 本章小結(jié)
第5章 機(jī)載光電偵察設(shè)備目標(biāo)自主定位技術(shù)的硬件實(shí)現(xiàn)
5.1 引言
5.2 硬件組成
5.2.1 機(jī)載光電偵察測量平臺
5.2.2 航空姿態(tài)測量系統(tǒng)
5.2.3 雙天線 GPS 接收機(jī)
5.2.4 機(jī)載光電偵察測量平臺控制裝置
5.3 實(shí)驗(yàn)過程及測量數(shù)據(jù)
5.4 項(xiàng)目中遇到的困難解決方案
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 主要研究工作
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
附錄
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況
指導(dǎo)教師及作者簡介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空基平臺無源定位精度分析[J]. 武宜川,潘冠華,羅雙喜. 指揮控制與仿真. 2010(02)
[2]戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)總體與性能參數(shù)相關(guān)性分析[J]. 張健,周洲. 飛行力學(xué). 2009(04)
[3]微小型無人機(jī)遙感圖像應(yīng)用[J]. 趙鵬,沈庭芝,單寶堂. 火力與指揮控制. 2009(07)
[4]電子偵察無人機(jī)單站無源定位研究[J]. 華陽. 艦船電子對抗. 2009(02)
[5]影響光電平臺穩(wěn)定精度的因素分析[J]. 李英,王紹彬,葛文奇. 長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[6]機(jī)載測量平臺中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差分析[J]. 王晶,高利民,姚俊峰. 光學(xué)精密工程. 2009(02)
[7]基于單目視覺的空間定位算法[J]. 趙天云,郭雷,張利川. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
[8]偵察打擊一體化無人機(jī)武器系統(tǒng)的研究[J]. 王超,董秋杰. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2009(04)
[9]無人機(jī)相關(guān)技術(shù)與發(fā)展趨勢[J]. 甄云卉,路平. 兵工自動化. 2009(01)
[10]機(jī)載GPS測量定位技術(shù)研究[J]. 張葆,姚俊峰,高利民. 光學(xué)精密工程. 2009(01)
博士論文
[1]GPS抗干擾接收技術(shù)研究[D]. 狄旻珉.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[2]IMU/DGPS輔助航空攝影測量原理、方法及實(shí)踐[D]. 李學(xué)友.解放軍信息工程大學(xué) 2005
[3]機(jī)載光電跟蹤測量的目標(biāo)定位誤差分析和研究[D]. 金光.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2001
碩士論文
[1]基于測距技術(shù)的移動目標(biāo)定位方法研究[D]. 李惠娟.長春理工大學(xué) 2009
[2]機(jī)載光電測量系統(tǒng)引導(dǎo)及定位技術(shù)研究[D]. 王姝.長春理工大學(xué) 2009
[3]基于圖像跟蹤的無人機(jī)定位方法研究[D]. 王鳳娟.西安電子科技大學(xué) 2009
[4]GPS/INS輔助航空攝影測量原理及應(yīng)用研究[D]. 吳俊.解放軍信息工程大學(xué) 2006
[5]SAR圖像區(qū)域網(wǎng)數(shù)字空中三角測量[D]. 何鈺.解放軍信息工程大學(xué) 2005
[6]圖像中幾種實(shí)用的目標(biāo)定位方法研究與應(yīng)用[D]. 高希報(bào).南京理工大學(xué) 2005
[7]GPS干擾機(jī)的設(shè)計(jì)[D]. 梁康.武漢大學(xué) 2004
[8]GPS抗干擾技術(shù)研究[D]. 尚建平.武漢大學(xué) 2004
本文編號:3583812
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 機(jī)載光電偵察設(shè)備
1.2.1 機(jī)載光電偵察設(shè)備應(yīng)用及組成
1.2.2 國外現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)現(xiàn)狀
1.3 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位的各種方法
1.3.1 GPS 全球定位系統(tǒng)簡介
1.3.2 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位的方法
1.4 論文主要研究內(nèi)容
第2章 機(jī)載光電偵察設(shè)備目標(biāo)自主定位技術(shù)理論基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 齊次坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
2.2.1 齊次坐標(biāo)
2.2.2 齊次坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換矩陣
2.2.3 齊次坐標(biāo)的三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
2.3 機(jī)載光電偵察設(shè)備坐標(biāo)系的定義
2.3.1 地球橢球
2.3.2 機(jī)載光電偵察設(shè)備的輔助坐標(biāo)系統(tǒng)
2.4 大地坐標(biāo)系與空間大地直角坐標(biāo)系相互轉(zhuǎn)換
2.4.1 大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為空間大地直角坐標(biāo)系坐標(biāo)
2.4.2 空間大地直角坐標(biāo)系到大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換
2.4.3 當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度與地理距離的近似對應(yīng)關(guān)系
2.5 本章小結(jié)
第3章 機(jī)載光電偵察設(shè)備目標(biāo)自主定位技術(shù)理論實(shí)現(xiàn)
3.1 引言
3.2 雙天線 GPS 接收機(jī)目標(biāo)自主定位方法
3.2.1 目標(biāo)自主定位過程
3.2.2 目標(biāo)自主定位技術(shù)引導(dǎo)過程
3.2.3 雙天線 GPS 接收機(jī)法優(yōu)缺點(diǎn)
3.3 基于三點(diǎn)定位法的目標(biāo)自主定位方法
3.3.1 三點(diǎn)目標(biāo)自主定位的原理
3.3.2 三點(diǎn)定位法實(shí)現(xiàn)過程
3.3.3 三點(diǎn)定位法的優(yōu)缺點(diǎn)
3.4 雙天線 GPS 接收機(jī)法和三點(diǎn)定位法相結(jié)合
3.5 本章小結(jié)
第4章 機(jī)載光電偵察設(shè)備目標(biāo)自主定位技術(shù)誤差分析
4.1 引言
4.2 誤差分析方法及誤差模型
4.2.1 分析方法及工具簡介
4.2.2 誤差來源及參數(shù)模型
4.2.3 誤差仿真程序
4.3 目標(biāo)自主定位誤差分析
4.3.1 雙天線 GPS 接收機(jī)法定位誤差分析
4.3.2 三點(diǎn)定位法誤差分析
4.3.3 對 EL 誤差進(jìn)行小波分析
4.4 目標(biāo)自主定位技術(shù)引導(dǎo)誤差分析
4.5 提高目標(biāo)自主定位技術(shù)定位精度的措施
4.6 本章小結(jié)
第5章 機(jī)載光電偵察設(shè)備目標(biāo)自主定位技術(shù)的硬件實(shí)現(xiàn)
5.1 引言
5.2 硬件組成
5.2.1 機(jī)載光電偵察測量平臺
5.2.2 航空姿態(tài)測量系統(tǒng)
5.2.3 雙天線 GPS 接收機(jī)
5.2.4 機(jī)載光電偵察測量平臺控制裝置
5.3 實(shí)驗(yàn)過程及測量數(shù)據(jù)
5.4 項(xiàng)目中遇到的困難解決方案
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 主要研究工作
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
附錄
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況
指導(dǎo)教師及作者簡介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空基平臺無源定位精度分析[J]. 武宜川,潘冠華,羅雙喜. 指揮控制與仿真. 2010(02)
[2]戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)總體與性能參數(shù)相關(guān)性分析[J]. 張健,周洲. 飛行力學(xué). 2009(04)
[3]微小型無人機(jī)遙感圖像應(yīng)用[J]. 趙鵬,沈庭芝,單寶堂. 火力與指揮控制. 2009(07)
[4]電子偵察無人機(jī)單站無源定位研究[J]. 華陽. 艦船電子對抗. 2009(02)
[5]影響光電平臺穩(wěn)定精度的因素分析[J]. 李英,王紹彬,葛文奇. 長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[6]機(jī)載測量平臺中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差分析[J]. 王晶,高利民,姚俊峰. 光學(xué)精密工程. 2009(02)
[7]基于單目視覺的空間定位算法[J]. 趙天云,郭雷,張利川. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
[8]偵察打擊一體化無人機(jī)武器系統(tǒng)的研究[J]. 王超,董秋杰. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2009(04)
[9]無人機(jī)相關(guān)技術(shù)與發(fā)展趨勢[J]. 甄云卉,路平. 兵工自動化. 2009(01)
[10]機(jī)載GPS測量定位技術(shù)研究[J]. 張葆,姚俊峰,高利民. 光學(xué)精密工程. 2009(01)
博士論文
[1]GPS抗干擾接收技術(shù)研究[D]. 狄旻珉.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[2]IMU/DGPS輔助航空攝影測量原理、方法及實(shí)踐[D]. 李學(xué)友.解放軍信息工程大學(xué) 2005
[3]機(jī)載光電跟蹤測量的目標(biāo)定位誤差分析和研究[D]. 金光.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2001
碩士論文
[1]基于測距技術(shù)的移動目標(biāo)定位方法研究[D]. 李惠娟.長春理工大學(xué) 2009
[2]機(jī)載光電測量系統(tǒng)引導(dǎo)及定位技術(shù)研究[D]. 王姝.長春理工大學(xué) 2009
[3]基于圖像跟蹤的無人機(jī)定位方法研究[D]. 王鳳娟.西安電子科技大學(xué) 2009
[4]GPS/INS輔助航空攝影測量原理及應(yīng)用研究[D]. 吳俊.解放軍信息工程大學(xué) 2006
[5]SAR圖像區(qū)域網(wǎng)數(shù)字空中三角測量[D]. 何鈺.解放軍信息工程大學(xué) 2005
[6]圖像中幾種實(shí)用的目標(biāo)定位方法研究與應(yīng)用[D]. 高希報(bào).南京理工大學(xué) 2005
[7]GPS干擾機(jī)的設(shè)計(jì)[D]. 梁康.武漢大學(xué) 2004
[8]GPS抗干擾技術(shù)研究[D]. 尚建平.武漢大學(xué) 2004
本文編號:3583812
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