CN106403991A - 一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法 - Google Patents
一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106403991A CN106403991A CN201510463067.3A CN201510463067A CN106403991A CN 106403991 A CN106403991 A CN 106403991A CN 201510463067 A CN201510463067 A CN 201510463067A CN 106403991 A CN106403991 A CN 106403991A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- miss distance
- optical axis
- servosystem
- laser
- video equipment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
本发明属于光电跟踪领域,具体涉及一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法。具体包括以下步骤:步骤一、上电开机;步骤二、获取视频传感器的光轴脱靶量位置;步骤三、获取激光测距指示光的光轴脱靶量;步骤四、解算视频设备光轴与激光***光轴的空间夹角,并将该夹角补偿加入到伺服***的跟踪控制中。采用静止目标和激光测距可视光进行图像跟踪的方法,解算出两个光轴的空间夹角并将其补偿进跟踪控制。解决了光电跟踪,尤其是精密跟踪过程中,跟踪目标不在激光测距机的光路上无法进行测距的问题。
Description
技术领域
本发明属于光电跟踪领域,具体涉及一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法。
背景技术
光电跟踪***是一种广泛应用于陆基、海基、空基中对相对运动目标进行实时跟踪的精密观测仪器,一般主要由光学***(望远镜或相机)、伺服***(跟踪电视、跟踪架、跟踪处理器和电控)、测角***(方位和俯仰角编码器或测速机)、有效载荷(激光测距机等)、记录***(摄像机或测量电视)和辅助***(计算机)等组成,综合了光学、电子学、自动控制技术、精密机械技术和计算机技术。
光电跟踪***根据脱靶量来源不同可分为电视跟踪、红外跟踪两种,这两种方式原理相似,都是通过光电探测器来获得目标与探测器视轴偏差的脱靶量信息。电视跟踪和红外跟踪属于被动跟踪。
电视跟踪和红外跟踪是在对应波段范围内利用传感器上脱靶量的信息来实现对目标跟踪的被动跟踪,控制过程的本质是减小脱靶量。
激光测距技术具有测程远、精度高的特点,激光测距技术是一种非接触式测量方法,主要由半导体激光器发出激光束,激光束在碰到障碍物后会反射回来,一旦接收到信号就可以计算相应的距离。为了满足多种功能的要求,通常要求跟踪框架上同时搭载激光测距机等有效载荷。
当光电设备处于跟踪状态时,跟踪目标一般在跟踪电视或跟踪红外设备的光路视轴中心,视频图像表现为目标处于光图像中心。激光束具有良好的准直性,而且发散角较小,加装在跟踪框架上,由于初始安装偏差或长时间环境变化机械变形导致的安装偏差,会导致跟踪目标不在激光测距机的光路轴线上,测距机无法满足测距功能。尤其在高精度跟踪的情况下,这种情况更容易出现。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法,解决跟踪设备,尤其是精密跟踪设备,多光路存在安装偏差的状态下,激光测距机无法正常工作的问题。
为解决上述技术问题,本发明一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法,具体包括以下步骤:
步骤一、跟踪设备开机,将总控计算机、伺服***、视频设备、激光***上电开机;
步骤二、获取视频传感器的光轴脱靶量位置,在距离视频设备L设置一静态跟踪目标,保证该静态跟踪目标在视频设备的视野范围内,开启伺服***的图像跟踪功能,伺服***记录静态跟踪目标脱靶量A1,E1,并将静态跟踪目标脱靶量A1,E1上传给总控计算机,然后关闭静态跟踪目标;
步骤三、获取激光测距指示光的光轴脱靶量,在距离视频设备距离L处,设置静态白色背景板,打开激光***的激光测距指示光,在视频设备输出图像中,看到该指示光,开启伺服***的图像跟踪功能,记录激光测距指示光脱靶量A2,E2,并将激光测距指示光脱靶量A2,E2上传给总控计算机然后关闭激光测距指示光;
步骤四、解算视频设备光轴与激光***光轴的空间夹角,并将该夹角补偿加入到伺服***的跟踪控制中。
所述步骤二中L>50m。
所述步骤四,具体包括以下子步骤:
4.1上述两个步骤获得的脱靶量A1,E1,A2,E2按照公式ΔA=A1-A2,ΔE=E1-E2,其中,ΔA为方位方向的视频设备光轴与激光***光轴的空间夹角,ΔE为俯仰方向的视频设备光轴与激光***光轴的空间夹角;
4.2增加脱靶量偏置模块,在伺服***中的控制回路增加脱靶量偏置模块,脱靶量偏置模块包含ΔA,ΔE;
4.3伺服***读取视频设备中的脱靶量A,E,并在脱靶量偏置模块中读取ΔA,ΔE,并令A’=ΔA+A,E’=ΔE+E,得到修正后的脱靶量A’,E’,并将A’,E’传递给伺服***。
本发明的有益技术效果在于:采用静止目标和激光测距可视光进行图像跟踪的方法,解算出两个光轴的空间夹角并将其补偿进跟踪控制。解决了光电跟踪,尤其是精密跟踪过程中,跟踪目标不在激光测距机的光路上无法进行测距的问题,实验结果显示,脱靶量输出频率为1KHZ,跟踪精度20″时,测得CCD光轴和激光测距光轴方位夹角和俯仰夹角分别为1′和0.8′,跟踪动态目标,采用该方法,能够使激光测距机有效工作。
附图说明
图1为本发明所提供的补偿控制方法实施步骤图;
图2为补偿控制结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2所示,本发明一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法,具体包括以下步骤:
步骤一、跟踪设备开机,将总控计算机、伺服***、视频设备、激光***上电开机;
步骤二、获取视频传感器的光轴脱靶量位置,在距离视频设备一定距离L,L>100m,设置一静态跟踪目标,保证该静态跟踪目标在视频设备的视野范围内,并且尽量靠近中心位置,开启伺服***的图像跟踪功能,伺服***记录静态跟踪目标脱靶量A1,E1,并将静态跟踪目标脱靶量A1,E1上传给总控计算机,然后关闭静态跟踪目标;
步骤三、获取激光测距指示光的光轴脱靶量,在距离视频设备同样的距离L处,设置静态白色背景板,打开激光***的激光测距指示光,在视频设备输出图像中,看到该指示光,开启伺服***的图像跟踪功能,记录激光测距指示光脱靶量A2,E2,并将激光测距指示光脱靶量A2,E2上传给总控计算机然后关闭激光测距指示光;
步骤四、解算视频设备光轴与激光***光轴的空间夹角,并将该夹角补偿加入到伺服***的跟踪控制中,具体包括以下子步骤:
4.1从总控计算机获取步骤二的静态跟踪目标脱靶量A1,E1和步骤三的激光测距指示光脱靶量A2,E2,按照公式ΔA=A1-A2,ΔE=E1-E2,其中,ΔA为方位方向的视频设备光轴与激光***光轴的空间夹角,ΔE为俯仰方向的视频设备光轴与激光***光轴的空间夹角;
4.2增加脱靶量偏置模块,在伺服***中的控制回路增加脱靶量偏置模块,脱靶量偏置模块包含ΔA,ΔE;
4.3伺服***读取视频设备中的脱靶量A,E,并在脱靶量偏置模块中读取ΔA,ΔE,并令A’=ΔA+A,E’=ΔE+E,得到修正后的脱靶量A’,E’,并将A’,E’传递给伺服***。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (3)
1.一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法,具体包括以下步骤:
步骤一、跟踪设备开机,将总控计算机、伺服***、视频设备、激光***上电开机;
步骤二、获取视频传感器的光轴脱靶量位置,在距离视频设备L设置一静态跟踪目标,保证该静态跟踪目标在视频设备的视野范围内,开启伺服***的图像跟踪功能,伺服***记录静态跟踪目标脱靶量A1,E1,并将静态跟踪目标脱靶量A1,E1上传给总控计算机,然后关闭静态跟踪目标;
步骤三、获取激光测距指示光的光轴脱靶量,在距离视频设备距离L处,设置静态白色背景板,打开激光***的激光测距指示光,在视频设备输出图像中,看到该指示光,开启伺服***的图像跟踪功能,记录激光测距指示光脱靶量A2,E2,并将激光测距指示光脱靶量A2,E2上传给总控计算机然后关闭激光测距指示光;
步骤四、解算视频设备光轴与激光***光轴的空间夹角,并将该夹角补偿加入到伺服***的跟踪控制中。
2.根据权利要求1所述的一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法,其特征在于:所述步骤二中L>50m。
3.根据权利要求2所述的一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法,其特征在于:所述步骤四,具体包括以下子步骤:
4.1上述两个步骤获得的脱靶量A1,E1,A2,E2按照公式ΔA=A1-A2,ΔE=E1-E2,其中,ΔA为方位方向的视频设备光轴与激光***光轴的空间夹角,ΔE为俯仰方向的视频设备光轴与激光***光轴的空间夹角;
4.2增加脱靶量偏置模块,在伺服***中的控制回路增加脱靶量偏置模块,脱靶量偏置模块包含ΔA,ΔE;
4.3伺服***读取视频设备中的脱靶量A,E,并在脱靶量偏置模块中读取ΔA,ΔE,并令A’=ΔA+A,E’=ΔE+E,得到修正后的脱靶量A’,E’,并将A’,E’传递给伺服***。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510463067.3A CN106403991A (zh) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | 一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510463067.3A CN106403991A (zh) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | 一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106403991A true CN106403991A (zh) | 2017-02-15 |
Family
ID=58007669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510463067.3A Pending CN106403991A (zh) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | 一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106403991A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107063304A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-08-18 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种光电跟踪测量设备指向误差验证方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101294823A (zh) * | 2007-04-28 | 2008-10-29 | 长春奥普光电技术股份有限公司 | 实现多载荷光电跟踪设备自身自动调整两光轴平行的方法 |
CN102736636A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-10-17 | 中国科学院光电技术研究所 | 跟踪***中基于角度信息的前馈控制方法 |
CN103344258A (zh) * | 2013-07-04 | 2013-10-09 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 光电经纬仪伺服***性能测试装置及测试方法 |
CN103900421A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-07-02 | 西安应用光学研究所 | 用于多光谱多光轴光电设备光轴平行性自动校准的***及方法 |
CN104215258A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-12-17 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种车载经纬仪测角精度测试方法及*** |
-
2015
- 2015-07-31 CN CN201510463067.3A patent/CN106403991A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101294823A (zh) * | 2007-04-28 | 2008-10-29 | 长春奥普光电技术股份有限公司 | 实现多载荷光电跟踪设备自身自动调整两光轴平行的方法 |
CN102736636A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-10-17 | 中国科学院光电技术研究所 | 跟踪***中基于角度信息的前馈控制方法 |
CN103344258A (zh) * | 2013-07-04 | 2013-10-09 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 光电经纬仪伺服***性能测试装置及测试方法 |
CN103900421A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-07-02 | 西安应用光学研究所 | 用于多光谱多光轴光电设备光轴平行性自动校准的***及方法 |
CN104215258A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-12-17 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种车载经纬仪测角精度测试方法及*** |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
黄宝利,等: "卫星激光测距***的指向偏差修正", 《激光与红外》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107063304A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-08-18 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种光电跟踪测量设备指向误差验证方法 |
CN107063304B (zh) * | 2017-04-06 | 2020-05-05 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种光电跟踪测量设备指向误差验证方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201364143Y (zh) | 一种基于机器视觉的桥梁动位移测量装置 | |
CN111351430B (zh) | 基于光束自动稳定的半导体激光运动误差测量***及方法 | |
CN105953771B (zh) | 一种主动式经纬仪***及测量方法 | |
CN103234555B (zh) | 光电稳定平台安装零位标定方法 | |
CN101645741B (zh) | 量子通信***跟踪相机视轴现场自校准方法 | |
CN106197292A (zh) | 一种建筑物位移监测方法 | |
CN106143932A (zh) | 一种基于激光驾束的无人机回收*** | |
CN109100733A (zh) | 激光雷达设备误差检测设备、方法及装置 | |
JP5028164B2 (ja) | 測量機 | |
CN101922932A (zh) | 一种角锥棱镜坐标测量误差的补偿装置 | |
CN109387164A (zh) | 测量产品光轴偏差的便携式长焦大口径装置及测量方法 | |
CN103363898A (zh) | 集装箱对箱检测装置 | |
CN116027356A (zh) | 一种远程激光测风雷达***方法 | |
CN104535078A (zh) | 一种基于标志点的光电设备对飞行目标的测量方法 | |
CN106403991A (zh) | 一种基于脱靶量偏置的多光路安装误差补偿控制方法 | |
CN113885312A (zh) | 光电跟踪***及方法 | |
CN205785171U (zh) | 一种主动式经纬仪*** | |
CN210142190U (zh) | 一种激光测距***收发光轴平行性检校*** | |
RU2372628C1 (ru) | Многофункциональная оптико-локационная система | |
CN103344212A (zh) | 一种用于测量盾构姿态角的激光靶及其测量方法 | |
CN116342710A (zh) | 用于激光跟踪仪的双目相机的标定方法 | |
RU2515766C2 (ru) | Телевизионно-лазерный визир-дальномер | |
CN109443211A (zh) | 一种空间三维位置测量装置 | |
CN203422085U (zh) | 一种用于测量盾构姿态角的激光靶 | |
CN103471562B (zh) | 准平行光远距离动态重合度的自准直测量方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170215 |