專利名稱：一種無人機目標定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出一種無人機目標定位方法，屬于目標定位技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，導彈武器已成為左右戰(zhàn)場局勢、決定戰(zhàn)爭進程的一個重要因素。導彈武器的大量服役，擴大了作戰(zhàn)空間，增強了戰(zhàn)爭的破壞力，加速了戰(zhàn)爭的進程，使戰(zhàn)爭在許多情況下成了導彈等高新技術(shù)武器的較量。目前導彈射程已越來越遠，在解決了“飛到”的問題后，還必須解決“看到”的問題，才能達到“打到”的目的。利用無人機目標定位技術(shù)可以有效的獲取遠距離目標信息，為導彈進行超視距攻擊提供目標指示。目前國內(nèi)外各種型號無人機進行目標定位主要有三種方法基于姿態(tài)測量-激光 測距的目標定位、基于共線構(gòu)象原理的目標定位和基于DEM的目標定位?，F(xiàn)有無人機目標定位方法的不足(I)誤差來源多，影響定位精度。三種方法都包括觀測平臺定位誤差、姿態(tài)測量誤差、激光測距誤差、像點提取誤差等等。(2)對地形有要求?；诠簿€構(gòu)象原理的目標定位方法對地形平坦的地區(qū)適用，復雜地形情況下，定位精度較差；基于DEM的目標定位方法，在地形中存在許多孤立點的情況下，定位精度比較低。(3)對無人機的航路有要求。基于共線構(gòu)象原理的目標定位方法要求在實施目標定位時，飛機盡量從目標上方飛過；基于DEM的目標定位方法要求目標的入射光線和地表法線的夾角盡量地小，否則容易造成死循環(huán)，因此需要針對偵察地區(qū)進行科學的航路規(guī)劃。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種無人機目標定位方法，是基于飛機坐標和激光測距的目標定位方法。由于飛機坐標通常是在地球大地坐標系中給出，即由經(jīng)度、緯度和高度表示。而本發(fā)明的解算過程均是在地球直角坐標系下進行的。所以在本發(fā)明中，未明確說明的情況下，均默認已將飛機坐標由地球大地坐標系轉(zhuǎn)換為地球直角坐標系。本發(fā)明提出一種無人機目標定位方法包括如下步驟第一步，在地地球直角坐標系下，選定目標M (x，y, z)T,飛機在目標M上方飛行；第二步，飛機在飛行過程中采集自身的n個位置P1 (X1, Y1, Z1)1,P2 (x2, y2，z2)T、……Pn(xn, yn，zn)T, n≥3，n個位置的坐標由飛機的導航系統(tǒng)得到；第三步，由激光測距得到位置點Pp P2……Pn到目標M的距離
權(quán)利要求
1.一種無人機目標定位方法，其特征在于 第一步，在地地球直角坐標系下，選定目標M(x，y, ζ)τ,飛機在目標M上方飛行；第二步，飛機在飛行過程中采集自身的η個位置P1 (X1, y1； Z1)'P2 (x2, y2, ζ2)τ、......Pn(xn，yn，ζη)τ, η≥3，η個位置的坐標由飛機的導航系統(tǒng)得到；第三步，由激光測距得到位置點P1J2……Pn到目標μ的距離
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無人機目標定位方法，其特征在于所述的η個飛機位置中至少應有三個位置不在同一直線上，飛機的飛行航路為在目標上方盤旋飛行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無人機目標定位方法，其特征在于第四步求解方程組的步驟具體如下 取M0 = (X0，y°, z°)τ為目標M的初始位置,對fi (X，y, z)在點M0 = (x°, y°, z°)τ處用泰勒級數(shù)展開，并取一次近似表達式
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無人機目標定位方法，其特征在于所述的設(shè)定閾值取為O. 01米。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無人機目標定位方法，其特征在于所述的空間位置精度mp與空間位置精度因子roop的大小有關(guān)，即 其中σ Q為激光測距誤差，令
全文摘要
本發(fā)明提出一種無人機目標定位方法，屬于目標定位技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明首先確定目標所在位置，由飛機的導航系統(tǒng)得到飛機在n個位置的坐標，再由激光測距得到飛機n個位置到目標M的距離，列寫出以目標坐標為未知量的n個方程，對這n個方程組成的方程組進行線性化并應用最小二乘法求解，得到目標M的坐標。本發(fā)明提供的目標定位方法適用于任何地形條件；誤差來源少，只包括飛機位置誤差和激光測距誤差，可以獲得較高的定位精度；而且算法簡單，易于實現(xiàn)。
文檔編號G05D1/12GK102707726SQ20121017030
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者楊松普, 王養(yǎng)柱 申請人:北京航空航天大學