本發(fā)明屬于高速攝影近景攝影測量技術領域，涉及一種基于多源信息融合的高速攝影自動觸發(fā)方法。
背景技術：
在某飛機起飛/著陸課題中，在機場起飛區(qū)與著陸區(qū)加裝多臺、多站點高速攝像機，通過遠程觸發(fā)高速攝像機獲取圖像信息，測量飛機起飛/著陸段的姿態(tài)、運動軌跡與速度等相關試飛參數(shù)，為飛行試驗提供高精度、高采樣率的測試信息。以往對高速攝像機采用人工觸發(fā)模式，通過高速攝像機控制軟件預先設置影像段總時間及觸發(fā)時刻前后預留時間，待操作人員目視目標飛機進入攝像機視場內(nèi)，操作攝像機控制軟件對其進行觸發(fā)并記錄、存儲、下載圖像。針對飛行員批量訓練任務，飛機數(shù)量多，兩機間隔時間短，人工觸發(fā)誤觸發(fā)概率較大，且消耗大量人力、物力。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的技術問題為：提供一種高效、低成本的高速攝影觸發(fā)方法。
本發(fā)明的技術方案為：一種基于多源信息融合的高速攝影自動觸發(fā)方法，其特征為：通過實時采集飛機的氣壓高度、GPS高度、GPS經(jīng)度、GPS緯度和無線電高度，并利用獲得的攝像機的GPS高度、GPS經(jīng)度和GPS緯度，不斷計算飛機與攝像機的高度差和飛機與攝像機的水平距離，當高度差和水平距離同時滿足條件時自動觸發(fā)高速攝像機 工作。
作為本技術方案的一種改進，所述方法包括如下步驟：
步驟一，實時采集飛機的氣壓高度、GPS高度、GPS經(jīng)度、GPS緯度和無線電高度，并獲得攝像機的GPS高度、GPS經(jīng)度和GPS緯度；
步驟二，根據(jù)步驟一中獲得的信息計算飛機與攝像機的高度差，和飛機與攝像機的水平距離；
步驟三，判斷飛機與攝像機的高度差，以及飛機與攝像機的水平距離是否同時滿足要求；
步驟四，當飛機與攝像機的高度差，以及飛機與攝像機的水平距離同時滿足要求時觸發(fā)高速攝像機開始工作。
作為本技術方案的一種改進，根據(jù)以下公式計算飛機與攝像機的高度差，
G1＝(HW(t)+HG(t)+HF(t)+HQ(t))/4；
其中，G1為飛機與攝像機的高度差，HQ(t)為氣壓高度，HG(t)為GPS高度，HW(t)為無線電高度，HF(t)為飛機高度。
作為本技術方案的一種改進，根據(jù)以下公式計算飛機與攝像機的水平距離，
q1＝WG(t)*pi/180；
q2＝JG(t)*pi/180；
f1＝CW(t)*pi/180；
f2＝CJ(t)*pi/180；
n＝a/sqrt(1-e*sin(f1)*sin(f1))；
n0＝a/sqrt(1-e*sin(q1)*sin(q1))；
l＝f2-q2；
d＝e*(n0*sin(q1)-n*sin(f1))；
xt＝(n+CG(t))*cos(f1)*sin(l)；
yt＝(n+CG(t))*(sin(f1)*cos(q1)-sin(q1)*cos(f1)*cos(l))+d*cos(q1)；
zt＝(a+CG(t))*(sin(f1)*sin(q1)+cos(f1)*cos(q1)*cos(l))-a-HG(t)；
G3＝sqrt(yt*yt+xt*xt)；
G3為飛機與攝像機的水平距離，設置pi＝3.14159、常數(shù)a＝6378137.0、地球曲率e＝0.00669438；
設置中間過渡參數(shù)q1,q2,f1,f2；
設置中間過渡參數(shù)n,n0,l,d；
設置中間過渡參數(shù)xt、yt、zt；
其中，CH(t)為攝像機的GPS高度,CJ(t)為攝像機的GPS經(jīng)度,CW(t)為攝像機的GPS緯度。
作為本技術方案的一種改進，根據(jù)以下方法判斷飛機與攝像機的高度差是否滿足條件：當高度差小于300米時，開始以5幀/秒的速度統(tǒng)計50次計算結果，當統(tǒng)計結果中有48次以上小于300米時，判定高速像機進入預觸發(fā)狀態(tài)1。
作為本技術方案的一種改進，根據(jù)以下方法判斷飛機與攝像機的水平距離是否滿足條件：
當水平距離小于200米時，開始以5幀/秒的速度統(tǒng)計50次計算結果，當統(tǒng)計結果中有48次以上小于200米時，判定高速像機進入預觸發(fā)狀態(tài)2。
本發(fā)明的有益效果為：通常采用人工觸發(fā)方式，至少需要3名工作人員，且工作強度較大，誤觸發(fā)概率較大，不利于保障飛行試驗數(shù)據(jù)的準確性。本發(fā)明可以使技術人員從繁瑣的重復性工作中解脫出來，在像機操作時只需1名值班人員，降低了工作強度，大大降低誤觸發(fā)概率，提高工作效率，可有效保障飛行試驗數(shù)據(jù)的準確性和高效性。
具體實施方式
下面結合實施例對本技術方案做進一步詳細說明。
一種基于多源信息融合的高速攝影自動觸發(fā)方法，其特征為：通過實時采集飛機的氣壓高度、GPS高度、GPS經(jīng)度、GPS緯度和無線電高度，并利用獲得的攝像機的GPS高度、GPS經(jīng)度和GPS緯度，不斷計算飛機與攝像機的高度差和飛機與攝像機的水平距離，當高度差和水平距離同時滿足條件時自動觸發(fā)高速攝像機工作。
所述的方法通過以下步驟實現(xiàn)：
步驟一，實時采集飛機的氣壓高度、GPS高度、GPS經(jīng)度、GPS緯度和無線電高度，并獲得攝像機的GPS高度、GPS經(jīng)度和GPS緯度；
步驟二，根據(jù)步驟一中獲得的信息計算飛機與攝像機的高度差，和飛機與攝像機的水平距離；
步驟三，判斷飛機與攝像機的高度差，以及飛機與攝像機的水平 距離是否同時滿足要求；
步驟四，當飛機與攝像機的高度差，以及飛機與攝像機的水平距離同時滿足要求時觸發(fā)高速攝像機開始工作。
實施例如下：
1)實時遙測數(shù)據(jù)提取
通過網(wǎng)絡電臺，接收實時機載數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理軟件，提取氣壓高度、GPS高度、GPS經(jīng)度、GPS緯度、無線電高度、飛機高度等信息，分別設為HQ(t)、HG(t)、JG(t)、WG(t)、HW(t)、HF(t)，其中t為時間量。
2)實時艦船數(shù)據(jù)提取
通過船舶信息傳輸系統(tǒng)，實時接收并處理艦船的GPS高度、GPS經(jīng)度、GPS緯度等信息，分別設置為CH(t),CJ(t),CW(t),其中t為時間量。
3)高速攝像機觸發(fā)時刻判據(jù)設定
關鍵參數(shù)1，為高度參考值，設定為G1：
G1＝(HW(t)+HG(t)+HF(t)+HQ(t))/4；
關鍵參數(shù)2，為計數(shù)器，設定為G2：
當G1<300米時，G2開始從零計數(shù)，然后以5幀/秒的速度計算G1，統(tǒng)計50次得G1值，當累計有G2的值超過48次小于300時，判定高速像機進入預觸發(fā)狀態(tài)1。
關鍵參數(shù)3，為距離參考值，設定為G3
當高速像機進入預觸發(fā)狀態(tài)后,通過程序計算船與目標飛機的水 平距離
設置pi＝3.14159、常數(shù)a＝6378137.0、地球曲率e＝0.00669438；
設置中間過渡參數(shù)q1,q2,f1,f2；
設置中間過渡參數(shù)n,n0,l,d；
設置中間過渡參數(shù)xt、yt、zt；
q1＝WG(t)*pi/180；
q2＝JG(t)*pi/180；
f1＝CW(t)*pi/180；
f2＝CJ(t)*pi/180； n＝a/sqrt(1-e*sin(f1)*sin(f1))；
n0＝a/sqrt(1-e*sin(q1)*sin(q1))；
l＝f2-q2；
d＝e*(n0*sin(q1)-n*sin(f1))；
xt＝(n+CG(t))*cos(f1)*sin(l)；
yt＝(n+CG(t))*(sin(f1)*cos(q1)-sin(q1)*cos(f1)*cos(l))+d*cos(q1)；
zt＝(a+CG(t))*(sin(f1)*sin(q1)+cos(f1)*cos(q1)*cos(l))-a-HG(t)；
G3＝sqrt(yt*yt+xt*xt)；
關鍵參數(shù)4，為計數(shù)器，設置為G4
當G3<200時，G4開始從零計數(shù)，然后以5幀/秒的速度計算G1，統(tǒng)計50次得G1值，當累計有G2的值超過48次小于200時，判定高速像機進入預觸發(fā)狀態(tài)2。
4)高速像機的觸發(fā)
通過人工使得高速像機進入工作流程，當高速像機同時滿足預觸 發(fā)狀態(tài)1、預觸發(fā)狀態(tài)2，高速像機自動觸發(fā)。