本發明屬于機載光電偵察技術領域，具體涉及一種適用于機載光電觀瞄系統多次觀察的目標定位方法，該方法基于機載光電觀瞄系統的預先校靶誤差參數，機載光電觀瞄系統位置和姿態測量單元的位置誤差和姿態誤差統計信息，機載光電觀瞄系統的姿態誤差統計信息，機載光電觀瞄系統激光測距單元的測距誤差統計信息，通過建立合適的卡爾曼濾波模型，可用于實時修正目標定位過程中上述各項參數誤差對目標定位結果的影響，該方法可實現對靜止目標的高精度地理定位。本發明對目標定位結果實時濾波，在現有光電系統的基礎上不需要增加任何硬件資源，只需要增加適用于機載光電觀瞄系統多次觀察的目標定位軟件包便可提升機載光電觀瞄系統對靜止目標的定位精度。

技術領域

本發明屬于機載光電偵察技術領域，具體涉及一種適用于機載光電觀瞄系統多次觀察的目標定位方法，該方法基于機載光電觀瞄系統預先校靶參數建立健全的卡爾曼濾波模型，通過對目標多次觀察過程中各項輸入參數的隨機誤差進行修正，可實時結算濾波后的目標地理位置信息。

背景技術

當前的信息化戰爭對目標偵察提出了更高要求，在對感興趣目標進行自動跟蹤的同時，還需提供目標高精度的位置信息，如何能夠準確的求解目標信息成為實施精確打擊的首要解決問題。

機載光電觀瞄系統目標定位過程中存在如下誤差源：1)現有機載光電觀瞄系統大多配有位置和姿態測量單元，并采取位置和姿態測量單元與光電平臺固連的方式進行聯接，這種方式與傳統光電觀瞄系統(未配有位置和姿態測量單元)通過減震器與載機組合導航系統聯接相比，可消除載機組合導航系統與光電觀瞄系統數據通信間的非同步誤差，并有效減小有減震器帶來的隨機安裝誤差角，但同時引入了位置和姿態測量單元與光電平臺的固定安裝誤差角；2)機載光電觀瞄系統多采用兩軸多框架的系統結構，光機狀態無法完全保證兩個轉軸的垂直度，其將導致系統存在固定的轉軸非正交誤差角；3)系統對目標多次觀察過程中存在各項輸入參數的隨機測量誤差。

以上各誤差源是機載光電觀瞄系統目標定位誤差的主要來源。

中國專利CN201410590112《系統無人機搜索目標快速定位方法》中公開了一種無人機搜索目標快速定位方法。該方法采用一架搜索無人機搜查曠野中目標，通過自身無線系統傳輸可視圖像進行目標鎖定，通過特定航行軌跡配合無人機多點視角切換和所處的姿態信息、高度信息和GPS定位信息進行多點定位迭代計算來快速獲得曠野目標的具體定位信息。該專利可快速獲取目標點定位信息，但并未考慮修正定位過程中存在的各種誤差源，其降導致目標定位結果存在固定偏差和隨機偏差，即最終獲取的定位信息精度較低。

期刊《基于EKF的機載光電吊艙目標定位研究》為提高機載光電吊艙目標定位的精度，研究了光電吊艙測距、高低角和方位角的測量誤差對目標定位精度的影響，推導并建立了目標定位的擴展卡爾曼濾波模型，通過該濾波模型抑制光電吊艙測距誤差、高低角誤差和方位角誤差對目標點定位結果的影響來實現對目標定位精度的提升。該文獻考慮了光電吊艙測距、高低角和方位角的測量誤差對目標定位結果的影響，切定位濾波結果收斂速度較快，但其并未考慮載機姿態和位置的測量誤差，同時忽略了光電吊艙與載機之間的安裝誤差和光電吊艙高低角與方位角之間的非正交誤差，這些因素都想導致該文獻提出的濾波模型與實際使用環境差異較大，模型的不準確性將直接導致濾波后的定位結果極易發散。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何提出一種適用于機載光電觀瞄系統多次觀察的目標定位方法。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供一種適用于機載光電觀瞄系統多次觀察的目標定位方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：建立地心坐標系e、地理坐標系g、光電平臺坐標系b、瞄線坐標系s、瞄線俯仰零位坐標系s’；