捷联成像导引头相关跟踪算法研究
在惯性成像坐标系 Op Zp Yp 的投影点 χP| k 的坐标
为 (χP| y , k ,χP| z , k ) . 依据中心投影成像原理 , 可建
立如下等式关系 :
fe
1 fe
χP| y , k χP| z , k
=
TBI -
Y(
-
Ψk) TBI - Z ( - θk) TBI S IB (χS| y , k ,χS| z , k)
Research on Correlation Tracking Algorithm f or Strap2do wn Imaging Seeker
L IN Zhe1 , YAO Yu1 , D I Xiao2guang1 , FU Xiao2wei2
(11Control and Simulation Center , Harbin Institute of Technology , Harbin 150080 , Heilongjiang , China ; 21Chinese Academy of Space Technology , Beijing 100086 ,China)
兵 工 学 报
第 30 卷
不妨设在惯性成像坐标系内目标的运动速度为
(
v
t P|
y,
k
,
v
t P|
z , k)
,则在
k
+ 1 时刻 , 目标位置的偏移
量可表示为 :
Δyk + 1| k Δz k + 1| k
=
T·
v
t P|
y,k
v
t P|
z,k
+
1 2
T2
atP| y , k atP| z , k
O XB YB ZB , 它是由惯性坐标 O X I Y I Z I 先后经过弹 体偏航角 Ψ、俯仰角θ和滚转角γ 3 次坐标旋转得 到 。如图 1 所示 , 惯性坐标到弹体坐标的转换矩阵 可表示为 : TBI (γ,θ, Ψ) = TBI - X (γ) ·TBI - Z (θ) ·TBI - Y ( Ψ) ,
0
S IB (χS| y , k ,χS| z , k)
fe
Δyk + 1| k Δz k + 1| k
.
将其变换到 k + 1 时刻弹体坐标系下进行观测得到 :
fe
χS| y , k + 1 = χS| z , k + 1
fe
TBI - X (γk + 1) TBI - Z (θk + 1) TBI -
然而 ,对于捷联成像导引系统 ,成像探测器的观 测基准随弹体姿态而实时变化[3 ] , 弹体姿态运动的 耦合使目标运动形式呈现复杂的非线性时变特性 , 传统 E KF 方法在应用中存在雅克比矩阵难于求取 、 线性化误差大等缺点 。此外 ,在跟踪过程中 ,目标图 像的尺寸 、灰度和几何形状会随着弹目相对距离 、目 标辐射强度和弹体姿态的变化而变化 , 传统方法中 固定模板尺寸的方法往往会造成跟踪不稳定甚至丢 失目标 。近年来虽涌现出许多新颖的模板更新策 略 ,如线性组合更新法 、最佳匹配更新法和动态加权 更新法等 ,并在各自不同应用领域中取得了较好的 实验 效 果[4 - 6 ] , 但 均 未 从 本 质 上 解 决 模 板 漂 移 问 题 。文献[7 ]提出基于再分割的模板变尺度方法 ,应 用再分割结果来更新匹配模板 , 但其模板更新效果 亦受到探测视场内背景复杂程度和目标分割结果的 限制 。
SBI (χS|
k
,
v
t P|
y,k
,
v
t P|
z,k
,
atP|
y,k
,
Y ( Ψk + 1)
第 30 卷第 5 期 2 0 0 9年5月
兵工学报 ACTA ARMAMEN TARII
Vol. 30 No. 5 May 2009
捷联成像导引头相关跟踪算法研究
林 1 , 姚郁1 , 晓光1 , 富小薇2
(11 哈尔滨工业大学 控制与仿真中心 , 黑龙江 哈尔滨 150080 ; 21 中国空间技术研究院 , 北京 100086)
d ,在探测器采样时刻 k , 弹体的姿态为 Φk = ( Ψk ,
θk ,γk ) T. 如 图 1 所 示 , 此 时 目 标 在 成 像 坐 标 系
O S ZS Y S 的 投 影 点 χS| k 点 的 坐 标 为 ( χS| y , k ,
χS| z , k) ,若在惯性坐标基准下对目标进行观测 , 其
.
(2)
其中 : T 为导引头采样周期 ; ( atP| y , k , atP| z , k) 为惯性 成像坐标系内目标在 Op Yp 和 Op Zp 方向上的等效 加速度 。由 (1) 式可知 , k + 1 时刻视线方向在惯性
坐标系下可表示为 :
Lk+1 =
fe
TBI - Y ( - Ψk) TBI - Z ( - θk) TBI - X ( - γk) χS| y , k + χS| z , k
0 引言
相关跟踪算法无需对图像进行分割和特征提取
处理 ,具有对图像质量要求不高 ,抗干扰能力强等优 点 ,因此在成像制导领域中 ,特别是在复杂背景环境 下获得了广泛的应用 。相关跟踪的主要缺点是计算
收稿日期 : 2007 - 04 - 24 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (60674043) 作者简介 : 林 (1978 —) ,男 ,博士 ,工程师 。E2mail :zhe - lin - hit @yahoo . com. cn
基于此 , 本章结合 CD KF 非线性估值理论 , 在 导出目标帧间运动模型的基础上 , 提出基于 CD KF 的相关跟踪方案 , 有效解决了捷联成像跟踪系统中 的波门设置与视线估值问题 。同时 , 为了提高系统
图 1 捷联成像寻的器几何图 Fig. 1 Geometry of strap2down imaging seeker
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 5 期
捷联成像导引头相关跟踪算法研究
573
量大[1 ] ,故往往需要结合目标的运动模型 , 通过卡 尔曼滤波或扩展滤波 ( E KF) 算法预报出下一帧图像 中目标像素出现位置的概率分布区域 , 建立搜索波 门 ,这样跟踪系统只需在小的波门子区域内进行相 关运算 ,从而达到缩减算法计算量的目的 ,同时又可 应用相关匹配的结果作为量测信息 , 实现对目标位 置的估计 ,提高视线确定的精度[2 ] 。
X(
-
γk) ·
fe
χS| y , k .
(1)
χS| z , k
式中 : f e = f / d 为成像器等效焦距 ;投影尺度变换因 子可计算为 :
S IB (χS| k| Φk) = f ecosθkcosΨk +
( - cosγksinθkcosΨk + sinγksinΨk) χS| y , k +
摘要 : 捷联式成像导引头的光学探测基准随弹体姿态运动而动态变化 ,其目标图像的运动形 式呈现复杂的非线性时变特性 ,传统扩展卡尔曼滤波 ( E KF) 方法难以有效地针对目标运动模型进 行波门设置及视线估计 。为此 ,本文首先建立了以目标机动在惯性成像坐标系内的投影为输入 ,弹 体姿态信息作为时变参数的目标帧间运动模型 ,并在此基础上提出了一种新的相关跟踪算法 。该 算法通过应用中心差分卡尔曼滤波 ( CD KF) 理论有效解决了成像跟踪中的波门设置问题 ,提高了 目标位置的估值精度 ,同时提出一种改进的变尺寸模板更新策略 ,抑制了目标图像的形变和模板漂 移对匹配精度的影响 ,进一步提高了系统的跟踪的精度 ,并通过仿真验证了算法的良好跟踪性能 。 关键词 : 飞行器控制 、导航技术 ; 捷联成像制导 ; 相关跟踪 ; 中心差分卡尔曼滤波 ; 模板更新 中图分类号 : V249132 ; V55618 文献标志码 : A 文章编号 : 100021093(2009) 0520572208
跟踪精度 ,本文针对捷联成像寻的系统的应用环境 , 在文献[8 ]的基础上 ,提出了一种改进的变尺寸模板 更新策略 ,如图 1 所示 ,有效克服了模板更新过程中 存在的模板漂移问题 ,确保了目标跟踪点的一致性 。 仿真验证了文中算法的有效性 。
1 目标帧间运动模型
捷联 成 像 导 引 头 的 观 测 基 准 为 弹 体 坐 标 系
Abstract : It is difficult t hat gate setting and target line2of2sight estimation are performed effectively by t he t raditional extended Kalman filter ( E KF) according to a target motion model , because t he optical detection base of st rap2down imaging seeker changes wit h missile atlit ude and it s target imaging motion model present s nonlinear and time varying characteristics. To solve t he mentioned above problem , t he f rame interval target motion model in t he field of view of t he seeker was established by taking t he tar2 get maneuvering projection in inertial imaging coordinate system and t he missile attit ude as t he input and t he time2varying parameters respectively. A novel image correlation t racking algorit hm was pro2 posed by t he cent ral difference Kalman filter (CD KF) used for gate setting and precise target position estimating , and t he improved template update st rategy used for overcoming t he influences of target size variety and template drifting on matching accuracy to improve t he systematic t racking accuracy. The simulated result s show t hat t he algorit hm has a good t racking performance. Key words : cont rol and navigation technology of aerocraft ; st rap2down imaging guidance ; correlation t racking ; cent ral difference Kalman filter ; template updating
捷联式光学导引头的稳定、跟踪原理与系统仿真
《 于快 速 仿 真 原 型 的 飞 行 器 半 物 理仿 真 系统 》 计 了基 于 快速 仿 真 原 型技 术 的 大 闲环 半物 理 飞行 实 时仿 真 系统 。首 次 基 设 基 于层 次 化 、 块 化 的 建 模 原 则 在 Ｍａｌ ／ ｉ ｌ ｋ环 境 下 建 立 了飞 行 器 数 学仿 真 模 型 ， 通 过 实 际 飞 行 数 据 进 行 了有 模 ｔ ｂ Ｓｍｕ ｉ ａ ｎ 并 效 的验 证 。文 三《 联 惯 导 系统 姿 态 解 算 的 实现 》 详 细 地 论 述 了捷 联 惯 导 解 算 的 硬 件 实现 过 程 ， 讨 论 了 与 硬 件 结 构 、 捷 则 并
从 第 二 次世 界 大 战 末期 Ｖ一 ２火箭 开 始 ， 确 制 导 技 术 逐 渐 成 为 武 器 系统 核 心 研 究 领 域 之 一 。２ 世 纪 ６ 一 Ｏ年 代 ， 精 Ｏ Ｏ７ 精 确 制 导技 术 在 美 国 、 苏联 及 欧 洲 各 个 发达 国 家获 得 了 空前 发 展 ， 种 精 确 制 导 武 器 系统 实现 了实 用化 。 我 国 在 引进 前 前 各 苏联 Ｓ ＡＭ一 ２导 弹 系 统 的基 础 上 ， 逐 渐 开展 了各 种 精 确 制 导 技 术 及 武 器 系统 的 研 究 、 制 工作 。近 年 来 ， 着 国 民 经 济 也 研 随
第１ ６卷 第 １ ｏ期
２０ ０ ８年 １ ０月
光 学 精 密 工 程
Ｏ ｐ ｉｓａ ｅ ｉｉ ｔｃ ｎｄ Ｐｒ ｃｓｏｎ Ｅｎｇｉｅ ｒｎｇ ｎｅｉ
Ｖｏ ． ６ Ｎｏ １ １１ ．０
Ｏｃ ．２ ８ ｔ ００
《 确制导技术》 精 专题 文章 导 读
贾 宏 光
中 国科 学 院长 春光学 精密 机械与 物理研 究所 新 技术 室
一种捷联激光导引头视线角速度初值的在线解算算法
0 引言
捷联激光导引头去除了传统导引头的万向支架和复杂的伺 服机构以及陀螺等感应器，使导引头刚性地与弹体连接，降低导 引头的设计复杂度，减轻了重量，降低了成本。捷联导引头由于上 述特点得到了越来越多的重视。
不过捷联激光导引头只能输出视线误差角，不能输出视线角 速度，而且视线误差角存在严重的非线性和复杂的测量噪声，这 就要求对系统设计合适的滤波器。近年来，基于 UT 变换的 UKF 算 法得到快速发展，其以不需要求导、估计精度高等优点，用于全捷 联激光导引头视线角速度的提取，可以解决视线角速度提取过程 中非线性以及噪声的干扰问题，大大提高制导炸弹的精度。
算法的初值在线解算算法。仿真结果表明算法可以大大提高视线角速度算法的收敛速度和制导精度。
关键词 ：捷联激光导引头 ；视线误差角 ；UKF ；视线角速度初值 ；bp 神经网络
DOI:10.16520/ki.1000-8519.2016.18.026
An online algorithm for the initial value of line of sight velocity of Strapdown laser seeker
(1)
其中，
。
在观测方程的建立中，捷联导引头的测量信息有实现误差角
、 ，将其作为观测量，有观测方程为 ：
图 1 导弹与目标的空间几何关系
54
上式中的 为矩阵
(2) 的元素， 为俯仰角， 为偏航
2016.18
理论与算法
角， 为滚转角。且式中 、 为测量量中的噪声信号。
（3）
1.2.2 UKF 算法流程 建立以下 UKF 计算流程 ： （1）初始化。初始状态 的统计学特性为 ：
理论与算法
2016.18
利用捷联导引头打击机动目标的自抗扰制导律设计
利用捷联导引头打击机动目标的自抗扰制导律设计捷联导引头是一种用于导弹和飞行器上的关键性装置，用于检测和跟踪目标。
在现代战争中，机动目标的自抗扰制导律设计变得越来越重要。
为了增加导弹的命中率，我们需要对自抗扰制导律进行设计，以应对目标的机动行为。
首先，我们需要了解机动目标的特点以及其可能采取的机动行为。
机动目标通常会采取不同的行动方式来避开被导弹追踪或击中的可能性。
常见的机动行为包括飞行路径的变化、速度的变化、高度的变化以及频繁改变方向等。
这些机动行为会给导弹的跟踪和命中带来一定的困难。
其次，我们可以利用捷联导引头的性能来应对目标的机动行为。
捷联导引头通常具有高精度的跟踪能力和快速的反应速度。
我们可以通过提升导引头的跟踪性能，使其能够更好地跟踪机动目标的变化轨迹。
另外，通过提高导引头的反应速度，可以更加迅速地对目标的机动行为做出反应，从而增加命中目标的几率。
然后，我们可以设计自抗扰制导律来应对机动目标的机动行为。
自抗扰制导律指的是导弹上的算法和逻辑，用于实时分析和判断目标的机动行为，并做出相应的控制决策。
例如，当导弹发现目标在飞行路径上做出变化时，自抗扰制导律可以根据目标的运动状态和预测，调整导引头的跟踪方式，确保持续有效地跟踪目标。
此外，自抗扰制导律还可以通过控制机动目标跟踪和导引头的机动来消除目标的机动效果，增加导弹的命中概率。
最后，我们需要进行系统仿真和实际试验，验证自抗扰制导律的有效性。
通过将自抗扰制导律嵌入到导弹的控制系统中，并在仿真环境或实际试验中进行测试，可以评估导弹对机动目标的跟踪和命中能力。
根据测试结果，可以对自抗扰制导律进行调整和优化，以提高导弹的整体性能和效果。
综上所述，利用捷联导引头打击机动目标的自抗扰制导律设计是一项复杂且关键的任务。
通过了解目标的机动行为、提升导引头的跟踪性能和反应速度、设计自抗扰制导律以及进行系统验证，可以增加导弹对机动目标的命中率，提高战斗效能。
这对于现代战争中的导弹系统设计和战术决策具有重要意义。
基于捷联式图像寻的器的目标识别与跟踪技术
起始点的坐标, 则:
i
i
宽度 B = m ax ( akx + x 0 ) - min( akx + x 0 )
i
k= 1
i k= 1
i
i
高度 A = m ax( aky + y 0 ) - min( aky + y 0 )
i
k= 1
i k= 1
( 2)
2) 链码所包围的区域面积:
n
S=
aix ( y i- 1 + aiy / 2)
( 7)
X k 表示系统在 k 时刻的n 维状态矢量, 也是要求 的被估计的较接近真实值的矢量; Zk 表示在 k 时
刻的 m 维量测矢量; k, k- 1 为 k - 1 时刻到 k 时刻 的系统状态转移矩阵( n ∀ n 阶) ; Hk 表示 k 时刻 的观测矩阵( m ∀ n 阶) ; Wk- 1 表示为 k - 1 时刻的
Rk !kj ; !kj = 0( k # j ) 。 1( k = j )
不考虑图像的扭转变形, 图像运动模型( 以 X 方向为例, Y 向与此相同) , 以像素为单位表示
为:
x( k) =
x(k -
1) +
Tvx (k-
1) +
T2 2
w
(
k
-
1)
x ( k) = vx ( k - 1) + Tw ( k - 1)
梯度幅值: M = s2x + s2y
( 1)
其中偏导数: sx = ( a2 + ca3 + a4 ) - ( a0 + ca7 +
a6 ) , sy = ( a2 + ca3 + a4 ) - ( a0 + ca7 + a6 ) , c =
跟踪-微分器在全捷联制导中的应用分析
跟踪-微分器在全捷联制导中的应用分析王佩;张科;吕梅柏【摘要】以仅能获取角度信息的全捷联导引头为研究对象，针对采用直接微分提取惯性视线角速率时存在的噪声放大问题，基于跟踪微分器设计了一种全捷联制导信息提取算法。
结合导引头的性能指标要求，对3种不同形式跟踪微分器的提取效果进行了对比分析。
仿真结果表明，采用非线性微分器进行惯性视线角速率提取，可以减小延迟时间，避免噪声放大，有效提高制导精度，具有一定的工程应用价值。
%Strapdown seeker has been recently adopted for short-range guided weapon to satisfy the demand for re-ducing the size and cost of guidance and control units. However, the detector of strapdown seeker is fixed rigidly to the weapon body, and many traditional guidance information processing methods cannot be applied directly, because of the change of detection reference and mode. Due to the weakness of strapdown seeker, inertial line-of-sight ( LOS) angle rate extraction in the strapdown seeker is investigated based on the analysis of decoupling weap-on attitude from the measurement of strapdown seeker. Considering background noise and any inaccurate metrical information, we introduce tracking-differentiator to obtain more precise inertial LOS angle rate for proportional guid-ance law and design guidance system structure of strapdown guidance weapon. The performance of each of three types of tracking-differentiator is discussed according to the characteristics of seeker. Simulation results and their a-nalysis show preliminarily that the proposed extraction method improvesthe guidance precision of bomb, thus provi-ding certain useful information for engineering application.【期刊名称】《西北工业大学学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P817-821)【关键词】捷联导引头;跟踪微分器;视线角速率提取;制导精度【作者】王佩;张科;吕梅柏【作者单位】西北工业大学航天学院，陕西西安 710072; 航天飞行动力学国家级重点实验室，陕西西安 710072;西北工业大学航天学院，陕西西安 710072; 航天飞行动力学国家级重点实验室，陕西西安 710072;西北工业大学航天学院，陕西西安 710072; 航天飞行动力学国家级重点实验室，陕西西安 710072【正文语种】中文【中图分类】TJ765.3全捷联导引头将包括探测器在内的全部硬件刚性地直接固定在弹体上，相比传统框架式导引头，完全去掉了稳定和跟踪平台，具有结构简单，可靠性高，体积小，质量轻等优点。
捷联式反辐射导引头角跟踪技术研究
文献 标识 码 ： Ａ
Ａｎ ｌ ｒ ｃ ｎｇ ｔ ｃ ｇ ｅ ｔ ａ ｋｉ ｅ ｈｎｉ ｅ ｆ ｒ ｓ ｒ ｐ ｏ ｑｕ ｏ ｔ ａ ｄ ｗｎ ａ ｉｒ ｄｉ ｔｏ ｅ ｋｅ ｎｔ— ａ ａ ｉ ｎ ｓ ｅ ｒ
Ｚ ｏ ｉｉ ｇ， ｈ ｏ Ｔｏ ｇ Ｈｕ ｊ ｎ ｈ ｕ Ｒｕｑｎ Ａｎ Ｚ ｕ ， ｎ ａ Ｈ （ ． ５ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｓｉｕ ｅｏ ｙ， Ｎｏ ２ ｓ ａ ｃ ｎ ｔｔ ｔ ｆｔ ｅＳ ｃ ｎ ｓ ａ ｃ ａ ｅ ＣＡＳ Ｃ， ｉｎ ０ ８ ４， ｉ ａ Ｉ Ｂｅｊ ｇ １ ０ ５ Ｃｈｎ ） ｉ
法 来 消 除 导 引 头 的 弹 体 姿 态 扰 动 耦 合 ， 现 视 线 稳 定 跟 踪 。首 先 ， 出 了捷 联 式 角跟 踪 与 解 耦 实 给
技 术的 工作原 理 与 实现 方 法 ， 此基 础上 ， 系统进 行 了仿 真 建模 与性 能 分 析 。结 果表 明 ， 在 对 测 量误 差和 噪声 较 小时 ， 方 法能 获得较 好 的 解耦 与跟踪 性 能 ， 得 结果 为捷联 式 导 引头 角跟踪 该 所
第２ ５卷 第 ６期
航天 电子对抗
５
捷 联 式 反 辐 射 导 引头 角 跟 踪 技 术 研 究
周 瑞青 ， 安 卓 ， 华 军 童 １０ ５ ） ０ ８ ４ （ 国航 天 科 工 集 团 二 院 二 十 五 所 ， 京 中 北
捷联成像制导系统的若干问题探讨
捷 联 成 像 制 导 系统 的 若 干 问题 大学 控 制与仿 真 中心， 哈 黑龙 江 哈 尔滨 １ ０ ８ ） ５ ０ ０
摘 要 ： 比捷 联 成像 导 引头和传 统成 像导 引 头的特 点 ． 出捷 联 成像 寻 的制 导技 术 应 用到 实际 的 对 指
ｍｉｓｌ ｓ ａ ｅ ｅ ｖ ｄ．Ｃｏ ｓｄ ｒｎ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｎ ｉｅ ｎ ｄ ｎ ｎｉ ｅ ｒｔ ｏ ｅ ｔａ ｄ ｗｎ ｉ ｇ ｎ ｕ ｄ ｃ ｓｉ ｒ ｄ ｒ ｅ ｅ ｉ ｎ ｉｅ ｇ ｉ ａ ｕ ｅ ｎ ｏ ｓ ａ ｏ ｌ ａｉｙ ｆ ｔ ｓｒ ｐ ｏ ｍａ ｉ ｇ ｇ ｉ ａ ｅ ｎ ｈ ｎ
Ａｂｓｒ ｃ Ｉ ｔｉ ｐ ｐ ｒ，ｔ ｓ ｏｎ ｅ ｏ ｔ ｔ ｔ ｅ ｅ ａ ｐ ｏ ｌｍ ｓ ｕ ｈ ｓ ｂ ａｎ ｎ ｅ ｉ ｅ ｆ ｓｇ ｔ ｔ ａ ｔ：ｎ ｈ ｓ ａ ｅ ｉ ｐ ｉ ｔｄ ｕ ｈａ ｓ ｖ ｒ ｌ ｒ ｂｅ ｓ ｃ ａ ｏ ｔｉ ｉ ｇ ｔ ｌｎ ｏ ｉ ｈ ｉ ｈ
维普资讯
第３ ５卷 第 １期
ＶＯ ． ５ ＮＯ １ １ ． ３
红 外 与 激 光 工 程
Ｉ ｆａ ｅ ｎ ｓｒＥ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｎ ｒ ｒｄ ａ ｄＬａ ｅ ｎ ｉ ｅ ｒｎ
２０ ０ ６年 ２月
Ｆ ｂ ２ ｘ６ ｅ ． 【 ｌ
ｓ ｓ ｍ，ｔｅ ｐ ｎ ｉｌ ｆＵｎ ｃ ｎｅ ｌ ｎ ｉｅ （ ｙｔ ｅ ｈ ｒ ｃｐｅ ｏ ｓｅ ｔｄ Ｋａｍａ Ｆ ｌ ｒ ＵＫＦ ｓ ｉｔ ｄ ｃ ｄ ｔ ｓ ｍａｅ Ｌ ａｅ Ｓ ａ ｄ ｗｎ ｉ ｔ ）ｉ ｎｒ ｕ ｅ ｏ ｅ ｔ ｔ ＯＳ ｒｔ． ｔ ｐ ｏ ｏ ｉ ｒ
理 ， 对捷 联 成像 制 导与控 制 系统进行 了分析 ． 出了制 导 与控 制 系统综合 设 计 的思路 。 并 给
捷联导引头线性区策略研究
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｌｉ ｎｅ ａ ｒ Ｒｅ ｇ ｉ ｎ ｏ ｆ Ｓ ｔ ｒ ａ ｐ ｄ ｏ ｗｎ Ｓ ｅ ｅ ｋ ｅ ｒ
其 能够输 出 的所有值 的集合 构成 了线性 区。 Ｕ ５ Ｉ 吾
捷联 寻 的制导 通 常包 括 全 捷 联 和半 捷 联 两 种 方
输 出ｖ
式 。全捷 联方式 彻底 取 消 了机械 回转机 构 ， 优 点是 体
…
．
积、 成本均大幅降低 ， 可靠性提高 ， 跟踪速度和跟踪精
度 不受 机 械 限制和摩 擦力 矩影 响 ， 缺 点 是探 测器 需 要 较大 的瞬 时视 场 ， 同时视 线角 速 率提 取 十分 困难 。根
据 寻 的制导 方式 不 同 ， 目前广 泛应 用 的激 光 半 主动 捷
＼
ｉ ／ ／ ／ ： 输 出 “ ／ …一
图 １ 导引头输 出曲线
输出
有 内外 区之 分 ， 其 只有 线性 区与非 线性 区 的 区别 。在 不考 虑导 引 头死 区 、 线 性 度 等 对 输 出 的影 响下 ， 其 输
联 寻 的制 导 、 捷 联成 像寻 的制 导 和捷 联 雷达 寻 的制 导 等 均 可实现 全 捷 联 制 导 。下 面 线 性 区策 略 研 究 以 激
光 捷联 导 引头为 例 。
１ 捷 联 激 光 导 引 头线 性 区原 理
相对 于平 台激 光 导引头 来 说 ， 捷 联 激 光 导引 头 没
要： 文 中介绍 了捷联激光导 引头工作原理 ， 提出 了旋转弹捷联激光导引头线性 区判 断的问题 ， 并提 出了几
基于捷联式图像寻的器的目标识别与跟踪技术
情 况 ， 析 了 让 导 引 头 具 有 的 自主 检测 、 别 目标 的算 法 过 程 ； 分 识 针对 图像 抖 动 、 线 角 易 受 干 扰 的 问题 ， 出 了 视 提 滤 波 的方 案 ． 这 种 方 案 的实 际应 用进 行 了 研究 和仿 真 ， 真 结 果 证 明 该 方 案 能 滤 掉 大 部 分 的载 体 干 扰 ， 除 对 仿 消 部 分 的 图像 抖 动 ， 实 际 应 用 中是 可 行 的 。 在
第 ２ ９卷 第 ５期 ２０ ０ ９年 １ Ｏ月
弹
箭
与
制
导
学
报
Ｖｏ１２９ Ｎ ｏ ． ．５
０ Ｃ ０９ ｔ２０
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｏｅ ｔｅ 。Ｒｏ ｋ ｔ ，Ｍ ｉｓｌｓａ ｄＧｕｄ ｎ ｅ ｏ ｒ ａ ｆＰｒｊｃｉ ｓ ｌ ｃ ｅｓ ｓ ｉ ｎ ｉａ ｃ ｅ
基 于 捷联 式 图像 寻 的 器 的 目标 识 别 与 跟踪 技 术
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｓ ｖ ｒ ｌｔ ｃ ｎ ｃ ｌｐ ｏ ｌ ｍｓｗｈ ｎ ｕ ｉ ｇ ｓｒ ｐ ｏ ｅ ｋ ｒｗｅ ｅ ａ ａｙ ｅ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｌ ｔ ｎ ｒ ｒ ｐ ｓ ｄ ｓｒ ｃ ： ｅ ｅ ａ ｅ ｈ ｉ ａ ｒ ｂ ｅ ｅ ｓｎ ｔ ａ ｄ ｗｎ ｓ ｅ ｅ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ｎ ｈ ｏ ｕ ｉ ｓｗｅ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ．Ａｓ ｏ ｆ ｒ ｔ ｅ ｐ ｏ ｌｍ ｈ ｔｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｒ ｎ Ｏ ｂ ｏ ｔｂ ｃ ｕ ｅ ｏ ｅ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｈ ｒ ｃ ｓ ｆ ｅ ｋ ｒｄ ｔ ｃ ｉ ｇ ａ ｄ ｒ ｃ ｇ ｉ— ｏ ｈ ｒ ｂ ｅ ｔ ａ ｈ ａ ｇ ｔｉ ｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｌ ｓ ｅ ａ ｓ ｆｐ ｒ ｕ ｂ ｔ ，ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｅ ｅ ｅ ｅ ｔ ｎ ｅ ｏ ｎｚ ｓ ｏ ｓ ｎ ｉ ｇ ｉ ｄ ｐ ｎ ｅ ｔｙ ｗａ ｎ ｌ ｚ ｄ ｎ ｎ ｅ ｅ ｄ ｎ ｌ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ．Ｆｏ ｈ ｒ ｂ ｅ ｏ ｇ ｉｈ ｒｎ ｎ ＯＳ ａ ｇ ｅｉ ｒ ｎ Ｏ ｂ ｉｔ ｒ ｅ ．ｔ ｅｍｅ ｈ ｄ ｒ ｅ ｐ ｏ ｌｍ ｆｉ ｔ ｍａ ｅ ｄ ｔ ｅ ｉ ｇ ａ ｄ Ｌ ｎ ｌ ｐ ｏ ｅｔ ｅｄ ｓ ｕ ｂ ｄ ｈ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｎ ｆ ｔ ｒｗａ ｒ ｓ ｎ ｅ ． Ｔｈ ｒ ｃ ｉａ ａ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｃ ｅ ｓ ｓ ｕ ｉｄ ａ ｄ ｓｍｕ ａ ｅ ．Ｔｈ ｉ ｌ ｔ ｎ ｒ — ｆＫａｍａ ｉ ｅ ｓ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｌ ｅ ｐ ａ ｔ ｌ ｐ ｌ ｔ ｆｔ ｅｓ ｈ ｍｅ ｗａ ｔ ｄ ｅ ｎ ｉ ｌｔ ｄ ｃ ｃ ｏ ｅ ｓｍｕａ ｉ ｅ ｏ
一种捷联寻的导引头的制导信息提取方法[发明专利]
专利名称：一种捷联寻的导引头的制导信息提取方法
专利类型：发明专利
发明人：田源,黄朝东,方海红,吴昭辉,赵洋,李涛,鞠晓燕,孟刚,刘佳琪,刘志轩,苏晓东,闫新峰,秦雪,孙月光,赵春明,
孙忠旭
申请号：CN201510373110.7
申请日：20150630
公开号：CN105021092A
公开日：
20151104
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种捷联寻的导引头的制导信息提取方法，包括如下步骤：(1)获取载体坐标系o-xyz下导引头的体视线方位角和体视线高低角；(2)处理捷联导引头测量信息；(3)计算载体坐标系下弹目相对距离矢量以及目标相对飞行器的运动速度在载体坐标系的分量；(4)计算载体坐标系下当前时刻飞行器的惯性视线方位角速率和当前时刻飞行器的惯性视线高低角速率；(5)将步骤(4)获得的结果作为制导信息送至捷联寻的导引头。
本发明针对现有技术的不足，直接使用体视线角测量信息和陀螺角速度测量信息提取惯性视线角速度，提高了制导精度，降低制导系统的设计难度，能够广泛应用于各种捷联寻的制导武器中。
申请人：北京航天长征飞行器研究所,中国运载火箭技术研究院
地址：100076 北京市丰台区北京9200信箱76分箱6号
国籍：CN
代理机构：中国航天科技专利中心
代理人：陈鹏
更多信息请下载全文后查看。