專利名稱：在旋轉(zhuǎn)飛行器上進行拍攝的方法及實施該方法的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法可在安置于固定控制站的顯示器上形成有關(guān)一個圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)的飛行器要向其移動的景物連續(xù)圖象。本發(fā)明還涉及實施該方法的系統(tǒng)。
盡管不是唯一地，本發(fā)明特別適合于朝向靶目標的旋轉(zhuǎn)式飛行攻擊型導(dǎo)彈的制導(dǎo)并且該發(fā)明還將在后面參照這種應(yīng)用作專門的解釋說明。
大家都知道，這類旋轉(zhuǎn)式攻擊型導(dǎo)彈向其目標(例如坦克)的發(fā)射和制導(dǎo)借助于設(shè)置在固定控制站的，配備有拍攝裝置及顯示器的發(fā)射臺。因此，操作人員可在顯示器上觀察到上述目標所處現(xiàn)場的一些連續(xù)圖象，這些圖象都是由所述拍攝裝置提供給顯示器的而且它們被用于使操作人員能把所述導(dǎo)彈引向目標。
這種系統(tǒng)有一個缺點是，導(dǎo)彈本身也顯示在所述圖象上，以致于由導(dǎo)彈推進器所發(fā)出的火焰和/或煙霧部分地遮掩了所述現(xiàn)場景物，這就可能損害了所述導(dǎo)彈的制導(dǎo)精確度。
為了克服這種缺點，人們可以考慮，通過利用某些在其彈道上橫滾穩(wěn)定的導(dǎo)彈模擬，可在所述旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)彈上安裝一個攝像機。但是在那種情況下必需預(yù)置一個可容納所述攝像機的橫滾穩(wěn)定平臺。然而，這種穩(wěn)定平臺費用高而且不太符合情理的是把它使用到那種第一次應(yīng)用就不可避免的要毀壞的導(dǎo)彈上。
本發(fā)明的目的就是克服這些缺點。
為此，根據(jù)本發(fā)明的方法是在設(shè)置于固定控制站的顯示器上可形成一些有關(guān)一個圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)的飛行器要朝向其移動的景物連續(xù)圖象，所述飛行器利用一種聯(lián)系方法與所述固定控制站相聯(lián)通，值得注意的是·把一個拍攝裝置剛性地固定在所述飛行器的前部，使得所述拍攝裝置能隨著該飛行器圍繞所述縱軸旋轉(zhuǎn)；·在所述飛行器(圍繞所述縱軸每旋轉(zhuǎn)一周時，就利用所述拍攝裝置拍攝所述景物的幾個視象，每個都對應(yīng)于飛行器圍繞所述縱軸的一個預(yù)定角位置，以致于所述視圖的輪廓彼此之間以不同的方式傾斜并且在每個視圖中，所述景物的圖象及所述輪廓都占有一個相對位置，這與所述飛行器相應(yīng)的預(yù)定角位置有關(guān)而且與其它視圖的位置不同；·在所述視圖中，確定一個參考視圖，在此圖中所述景物圖象與輪廓之間的相對位置作為參考的相對位置；·在每個視圖中，除了參考視圖外，可對所述景物圖象進行幾何圖形的圖象轉(zhuǎn)換處理以便使所述景物相對于輪廓而轉(zhuǎn)換的圖象相對位置類似于所述參考相對位置；·在所述顯示器上連續(xù)顯示所述參考視圖和所述進行了幾何圖形圖象轉(zhuǎn)換處理的那些視圖。
因此，所述飛行器的圖象不可能處在所述視圖上而且也不必在所述旋轉(zhuǎn)飛行器上預(yù)置一個穩(wěn)定平臺。
實施本發(fā)明方法的系統(tǒng)包括·至少一個飛行器，當其飛行時可圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)；·一個固定控制站，配備一個顯示器可顯示所述飛行器在旋轉(zhuǎn)的同時向其移動的那個景物連續(xù)圖象；·一種聯(lián)系裝置可以使所述飛行器與所述固定控制站之間聯(lián)通，值得注意的是它另外還包括·拍攝裝置，剛性地固定在所述飛行器的前部用于觀測所述景物；·一種控制裝置用來控制所述拍攝裝置在所述飛行器圍繞所述縱軸的各個預(yù)定角位置進行拍攝；以及·圖象的幾何圖形轉(zhuǎn)換處理裝置，可顯示出由所述拍攝裝置在不同角位置所拍攝的視圖，具有所述景物圖象相對所述視圖輪廓的類似相對位置。
最好是，拍攝裝置的所述控制裝置是由安裝在所述飛行器上的陀螺儀系統(tǒng)構(gòu)成的，此系統(tǒng)對所述飛行器圍繞其縱軸的旋轉(zhuǎn)很靈敏。
相反地，由于飛行器上有效載荷的明顯原因，有利的是所述圖象處理裝置都安置在固定控制站。在這種情況下，所述拍攝裝置與所述圖象處理裝置之間的聯(lián)系可利用所述飛行器與所述固定控制站之間的所述聯(lián)絡(luò)裝置來實現(xiàn)。
此外，有利的是，所述圖象處理裝置的運行是借助于在所述飛行器與所述固定控制站之間的聯(lián)系方式由陀螺儀系統(tǒng)控制的。
在所述景物的照度不足以使拍攝滿意的情況下，本發(fā)明系統(tǒng)可以帶有照明裝置，安裝在所述飛行器上并能夠照亮所述景物。所述照明裝置的工作運行可與所述拍攝裝置同步。最好是，該照明裝置被集成到所述拍攝裝置上。
以下附圖能更好地使人們理解本發(fā)明是如何實施的。在這些附圖上，相同的標記表示類似的元部件。
附

圖1概括地表明了應(yīng)用本發(fā)明方法的一個系統(tǒng)。
附圖2是所述系統(tǒng)的簡明方框示意圖。
附圖3概括地說明了附圖1和2系統(tǒng)的工作運行。
在附圖1上，概括地表示出了朝向一個靶目標T飛行的攻擊型導(dǎo)彈M，此目標是景物S的一部分，還有其它組成部分(圖中僅示出其中一個)。此外，導(dǎo)彈M圍繞其縱軸L-L旋轉(zhuǎn)，如圖1至3中用圓環(huán)狀箭頭F所表明的那樣。
導(dǎo)彈M是利用至少由一個操作人員(未示出)操作的射擊臺PT發(fā)射和制導(dǎo)的。導(dǎo)彈M和射擊臺PT彼此是利用一種能交換信息的聯(lián)絡(luò)1而連接的。這種聯(lián)絡(luò)1可利用電磁波或者利用從所述導(dǎo)彈M展開的電纜或光纜實現(xiàn)的。
導(dǎo)彈M的前端帶有例如CCD型或CMOS型的電子攝像機2，可觀測到景物S，攝像機接收該景物的光線輻射R?？赡芩鰧?dǎo)彈M帶有一個或許并入攝像機2的照明器可照亮所述景物S，照明器將光線I照射到該景物上。
此外，射擊臺有一個顯示器3，在它上面可顯示出由攝像機2拍攝的并通過聯(lián)絡(luò)1傳輸?shù)斤@示器3的一些圖象。
通常，在導(dǎo)彈M中還另外預(yù)置了一陀螺儀系統(tǒng)4，這對于有關(guān)該導(dǎo)彈的一些軌距測量來說是很必要的。從結(jié)構(gòu)方面看，陀螺儀系統(tǒng)4能夠測出導(dǎo)彈M相對垂直線Z-Z的旋轉(zhuǎn)角瞬時值θ(圖3)。
攝像機2是由陀螺儀系統(tǒng)4控制的，使得在所述導(dǎo)彈圍繞其縱軸L-L每轉(zhuǎn)一周，所述攝像機就在各θ角取0°，90°，180°和270°值時拍攝景物S的圖象V0，V90，V180，V270(參見圖3)。
因此，如果導(dǎo)彈M的旋轉(zhuǎn)速度為每秒鐘5至10周的話，攝像機就拍攝每秒20至40個圖象。
為了避免圖象畫面發(fā)虛(模糊不清)，這些圖象都是以所說的“快攝照片”的公知方式，在很短的時間內(nèi)攝取的，按照該拍攝方式，能按攝像機2的敏感基質(zhì)所有象素光敏元同時攝取多個圖象，又是在短積分時間內(nèi)進行的。
再有，射擊臺PT還包括一個圖象采集裝置5，可接收由攝像機2拍攝的并通過聯(lián)系方式1傳輸?shù)碾娮有问降膱D象。它另外還包括一個插接在圖象采集器5與顯示器3之間的圖象幾何圖形轉(zhuǎn)換器6。該圖象幾何圖形轉(zhuǎn)換裝置，通常都用名稱WARPER表示，其中它包括由美國公司TRW LSI生產(chǎn)的元件TMC2301，稱之為Image ResamplingSequencer。
與攝像機2一樣，圖象幾何圖形轉(zhuǎn)換裝置6是由來自陀螺儀系統(tǒng)4并且經(jīng)過聯(lián)絡(luò)1所傳送的序列信號而定序的，如連接7所象征的那樣。
因此，正如附圖3所闡明的那樣，在導(dǎo)彈M圍繞其縱軸L-L旋轉(zhuǎn)一周的過程中，攝像機2拍攝·一參考視圖V0，在它上面顯示的是景物S中的圖象s(在附圖3上只用目標T的側(cè)影表示出)，它對應(yīng)θ＝0°，其輪廓C有一個下邊緣B和一個上邊緣H；·一對應(yīng)θ＝90°的視圖V90，其定向相對于參考視圖V0轉(zhuǎn)過90°，以致于現(xiàn)在所述視圖V90的輪廓C左、右側(cè)邊緣分別對應(yīng)于參考視圖V0的輪廓C下邊緣B及上邊緣H；·對應(yīng)于θ＝180°的視圖V180，其定向相對于參考視圖V0轉(zhuǎn)過了180°，以致于現(xiàn)在所述視圖V180的輪廓C上、下邊緣分別對應(yīng)參考視圖V0的輪廓C下邊緣B及上邊緣H；·對應(yīng)于θ＝270°的視圖V270，其定向相對于參考視圖V0轉(zhuǎn)過了270°，以致于目前所述視圖V270的輪廓C左、右側(cè)邊緣分別對應(yīng)參考視圖V0的輪廓C上邊緣H及下邊緣B。
為了保證，在顯示器3上，景物S的圖象s與輪廓C的相對位置在所述視圖V0，V90，V180，V270中是一樣的，則圖象幾何圖形轉(zhuǎn)換裝置6進行了以下轉(zhuǎn)換·通過轉(zhuǎn)換t1，使視圖V90轉(zhuǎn)換成視圖V’90，其中景物S的圖象s轉(zhuǎn)過90°，使得該視圖V’90的背景輪廓C下部、上部邊緣分別對應(yīng)于參考視圖V0的下邊緣B及上邊緣H；
·通過轉(zhuǎn)換t2，使視圖V180轉(zhuǎn)換成視圖V’180，其中景物S的圖象s轉(zhuǎn)過180°，使得該視圖V’180的背景輪廓C下邊緣及上邊緣分別對應(yīng)于參考視圖V0的下邊緣B及上邊緣H；·通過轉(zhuǎn)換t3，使視圖V270轉(zhuǎn)換成視圖V’270，其中景物S的圖象s轉(zhuǎn)過270°，使得該視圖V’270的背景輪廓C下邊緣及上邊緣分別對應(yīng)于參考視圖V0的下邊緣B及上邊緣H。
因此，視圖V0，V’90V’180及V’270可相繼連續(xù)地顯示在顯示器3上，與此同時給操作人員造成的印象是連續(xù)性的景物S圖象。
或許，在景物S照度很低的不利情況下，連接到拍攝裝置2的照明器起動工作以便照亮(光線I)景物S并且與所述拍攝裝置2的拍攝同步而且增加該景物的照度。這種照明器有利的是包括一個激光二極管或一個Vcsel激光器作為照明元件。
權(quán)利要求
1.在設(shè)置于固定控制站(PT)的顯示器(3)上，形成一景物(S)連續(xù)圖象(s)的方法，一圍繞其縱向軸(L-L)旋轉(zhuǎn)的飛行器(M)飛向該景物，所述飛行器(M)利用聯(lián)系方式(1)與所述固定控制站(PT)相聯(lián)通，其特征在于·把一個拍攝裝置(2)剛性地固定在所述飛行器(M)的前部，使得所述拍攝裝置(2)與所述飛行器(M)一起圍繞所述縱軸(L-L)旋轉(zhuǎn)；·在所述飛行器(M)圍繞所述縱軸(L-L)每旋轉(zhuǎn)一周時，就利用所述拍攝裝置(2)拍攝所述景物(S)的幾個視圖，每個視圖都對應(yīng)于所述飛行器圍繞所述縱軸預(yù)先確定的一個角位置，使得所述視圖的輪廓(C)都彼此相對地以不同的方式傾斜，還使得在每個視圖中，所述景物(S)的圖象(s)及所述輪廓(C)都占有一個相對位置這又與對應(yīng)于所述飛行器(M)的所述預(yù)定角位置有關(guān)并且與其它視圖的所述位置不同；·在所述視圖中，確定一個參考視圖(V0)其中在景物(S)的圖象(s)與輪廓C之間的所述相對位置被看成是一個參考的相對位置；·在每個視圖中，除了參考視圖，都可對所述景物(S)的圖象(s)進行圖象的幾何圖形轉(zhuǎn)換處理以便所述景物的轉(zhuǎn)換圖象對于輪廓的相對位置與所述的參考相對位置類似；·在顯示器(3)上相繼連續(xù)地顯示所述參考視圖及進行了所述圖象幾何圖形轉(zhuǎn)換處理的那些視圖。
2.系統(tǒng)，包括·至少一個飛行器(M)，當它飛行時可圍繞其縱軸(L-L)旋轉(zhuǎn)；·一個固定控制站(PT)，配備一個顯示器(3)能夠顯示所述飛行器(M)在旋轉(zhuǎn)的同時所飛向的景物(S)圖象；·聯(lián)系方法(1)可以實現(xiàn)在所述飛行器(M)與所述固定控制站(PT)之間的通信聯(lián)絡(luò)，其特征在于它另外包括·一拍攝裝置(2)剛性地固定在所述飛行器(M)的前部用于觀測所述景物(S)；·所述拍攝裝置(2)的控制裝置(4)，用于在所述飛行器(M)圍繞所述縱軸(L-L)的各個預(yù)定角位置進行拍攝的控制；·圖象的幾何圖形轉(zhuǎn)換處理裝置(6)可以顯現(xiàn)出由拍攝裝置(2)在不同角位置拍攝的視圖，其具有景物(S)的圖象(s)對于所述視圖輪廓(C)的類似相對位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于拍攝裝置(2)的所述控制裝置(4)是由陀螺儀系統(tǒng)構(gòu)成的，此系統(tǒng)安裝在所述飛行器(M)上并且對該飛行器圍繞其縱軸(L-L)的旋轉(zhuǎn)很靈敏。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述圖象處理裝置(6)設(shè)置在固定站(PT)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述拍攝裝置(2)與所述圖象處理裝置(6)之間的聯(lián)絡(luò)是由所述飛行器(M)與所述固定站(PT)之間的所述聯(lián)系方式(1)實現(xiàn)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求3和4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述圖象處理裝置(6)的工作運行順序是通過所述飛行器(M)與所述固定控制站(PT)之間的聯(lián)絡(luò)方式(1)由所述陀螺儀系統(tǒng)(4)控制的。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6之一所述的系統(tǒng)，其特征在于它包括一個照明裝置(2)，所述照明裝置(2)安裝在所述飛行器(M)上并且能夠照亮所述景物(S)。
全文摘要
在旋轉(zhuǎn)飛行器上進行拍攝的方法及實施該方法的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，利用剛性地固定在飛行器前部的拍攝裝置按照所述飛行器的一些預(yù)定角位置拍攝視圖(V
文檔編號G06T1/00GK1864174SQ200480029195
公開日2006年11月15日 申請日期2004年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月6日
發(fā)明者B·隆蓋, B·特內(nèi)澤 申請人:Mbda法國公司