Способ одновременного измерения вектора скорости летательного аппарата и дальности до наземного объекта - заявка 2016145621 на патент на изобретение в РФ

Способ одновременного измерения вектора скорости летательного аппарата (ЛА) и дальности до наземного объекта по телевизионным (ТВ) или тепловизионным (ТП) изображениям, формируемым оптико-электронной системой переднего обзора ЛА, основанный на измерениях с помощью гироскопических устройств углов курса, крена, тангажа, измерениях составляющих вектора угловой скорости по строительным осям ЛА, по которым в функции крена и тангажа определяют и за тем интегрируют угловую скорость изменения курса, измерения с помощью спутниковой навигационной системы (СНС) составляющих вектора путевой скорости ЛА по осям географической системы координат, которые используют для определения угла ориентации вектора путевой скорости ЛА относительно географического меридиана, компенсации угла сноса в угле ориентации вектора путевой скорости относительно географического меридиана, использовании разностного сигнала, полученного в результате компенсации, либо для коррекции сигналов курса, полученных прямым измерением и интегрированием угловой скорости изменения курса, либо непосредственно в качестве сигнала курса при отказе других систем измерения курса, измерении в системе переднего обзора углов ориентации относительно строительных осей ЛА гиростабилизированного поля зрения ТВ или ТП датчика изображений (ДИ), в котором оптическое изображение формируется в фокальной плоскости и считывается матричными чувствительными элементами, выделении по ТВ/ТП изображениям опорных точек на поверхности Земли для их дальнейшего сопровождения, фиксировании траекторий перемещения изображений опорных точек по фокальной плоскости ДИ с помощью сопровождения их на последовательности кадров и регистрирования их координат, моментов времени формирования соответствующих кадров, показаний датчиков ускорений и углов ориентации поля зрения ДИ относительно строительных осей ЛА, измерений с помощью СНС и инерциальной навигационной системы (ИНС) составляющих вектора скорости по строительным осям ЛА в эти моменты времени, выделении на траекториях пары одновременно формируемых участков, определении для каждой пары выделенных участков траекторий координат точки схождения как точки пересечения продолжений хорд, стягивающих эти участки, определении параметров угловых положений линий визирования, проходящих через полученные точки схождения, и центр проекции, который используется в ДИ для формирования оптического изображения, находя тем самым направления векторов средних скоростей ЛА на интервалах времени формирования выделенных пар участков траекторий движения изображений опорных точек по фокальной плоскости, корректировании полученных направлений векторов средних скоростей ЛА с использованием зарегистрированных данных и приведением их к текущему моменту времени, определении параметров углового положения вектора скорости ЛА в текущий момент времени относительно системы координат, связанной с полем зрения ДИ, как результата осреднения скорректированных параметров углового положения векторов средних скоростей ЛА, определении углов, задающих направление полета относительно строительных осей ЛА и направление вектора путевой скорости ЛА относительно проекции продольной оси ЛА на горизонтальную плоскость (угол сноса) путем использования найденных параметров углового положения вектора скорости ЛА, углов ориентации поля зрения ДИ относительно строительных осей ЛА и углов крена и тангажа в текущей момент времени, отличающийся тем, что выделяют объект, до которого необходимо измерить дальность, совмещая с его изображением прицельную метку, сопровождают выделенный объект на интервале времени наблюдения, который необходим для определения параметров углового положения вектора скорости ЛА, не изменяя угловую ориентацию поля зрения в инерциальном пространстве, и анализируя изображения, формируемые ДИ на той же последовательности кадров, которые соответствуют построению пар одновременно формируемых участков траекторий перемещения изображений опорных точек для определения параметров углового положения вектора скорости ЛА, используют для определения параметров вектор перемещения ЛА на интервале наблюдения углы ориентации вектора средней скорости относительно системы координат, связанной с полем зрения ДИ, за время наблюдения путем определения координат точки пересечения продолжений пары хорд, стягивающих наиболее длинные из выделенных (при определении направления вектора скорости в текущий момент времени) одновременно формируемых участков траекторий перемещения изображений опорных точек, и определения параметров углового положения линий, проходящих через полученную точку пересечения и центр проекции, который используется в ДИ для формирования оптического изображения, измеряют параметры угловых положений линии визирования объекта в начале и в конце интервала наблюдения относительно системы координат, связанной с полем зрения ДИ, путем измерения координат изображений объекта на фокальной плоскости в моменты формирования первого и последнего кадров анализируемой последовательности изображений и определения параметров угловых положений линий, проходящих через изображения объектов и центр проекции, который используется в ДИ для формирования оптического изображения, определяют, используя зарегистрированные навигационные данные, модуль вектора перемещения ЛА за время наблюдения, определяют дальность до объекта, используя модуль вектора перемещения ЛА за время наблюдения, измеренные параметры угловых положений линии визирования объекта и вектора перемещения ЛА за время наблюдения.
Наверх