专利名称：一种无人机目标定位方法
技术领域：
本发明提出一种无人机目标定位方法，属于目标定位技术领域。
背景技术：
在现代战争中，导弹武器已成为左右战场局势、决定战争进程的一个重要因素。导弹武器的大量服役，扩大了作战空间，增强了战争的破坏力，加速了战争的进程，使战争在许多情况下成了导弹等高新技术武器的较量。目前导弹射程已越来越远，在解决了“飞到”的问题后，还必须解决“看到”的问题，才能达到“打到”的目的。利用无人机目标定位技术可以有效的获取远距离目标信息，为导弹进行超视距攻击提供目标指示。目前国内外各种型号无人机进行目标定位主要有三种方法基于姿态测量-激光 测距的目标定位、基于共线构象原理的目标定位和基于DEM的目标定位。现有无人机目标定位方法的不足(I)误差来源多，影响定位精度。三种方法都包括观测平台定位误差、姿态测量误差、激光测距误差、像点提取误差等等。(2)对地形有要求。基于共线构象原理的目标定位方法对地形平坦的地区适用，复杂地形情况下，定位精度较差；基于DEM的目标定位方法，在地形中存在许多孤立点的情况下，定位精度比较低。(3)对无人机的航路有要求。基于共线构象原理的目标定位方法要求在实施目标定位时，飞机尽量从目标上方飞过；基于DEM的目标定位方法要求目标的入射光线和地表法线的夹角尽量地小，否则容易造成死循环，因此需要针对侦察地区进行科学的航路规划。
发明内容
本发明提出一种无人机目标定位方法，是基于飞机坐标和激光测距的目标定位方法。由于飞机坐标通常是在地球大地坐标系中给出，即由经度、纬度和高度表示。而本发明的解算过程均是在地球直角坐标系下进行的。所以在本发明中，未明确说明的情况下，均默认已将飞机坐标由地球大地坐标系转换为地球直角坐标系。本发明提出一种无人机目标定位方法包括如下步骤第一步，在地地球直角坐标系下，选定目标M (x，y, z)T,飞机在目标M上方飞行；第二步，飞机在飞行过程中采集自身的n个位置P1 (X1, Y1, Z1)1,P2 (x2, y2，z2)T、……Pn(xn, yn，zn)T, n≥3，n个位置的坐标由飞机的导航系统得到；第三步，由激光测距得到位置点Pp P2……Pn到目标M的距离
权利要求
1.一种无人机目标定位方法，其特征在于 第一步，在地地球直角坐标系下，选定目标M(x，y, ζ)τ,飞机在目标M上方飞行；第二步，飞机在飞行过程中采集自身的η个位置P1 (X1, y1； Z1)'P2 (x2, y2, ζ2)τ、......Pn(xn，yn，ζη)τ, η≥3，η个位置的坐标由飞机的导航系统得到；第三步，由激光测距得到位置点P1J2……Pn到目标μ的距离
2.根据权利要求I所述的一种无人机目标定位方法，其特征在于所述的η个飞机位置中至少应有三个位置不在同一直线上，飞机的飞行航路为在目标上方盘旋飞行。
3.根据权利要求I所述的一种无人机目标定位方法，其特征在于第四步求解方程组的步骤具体如下 取M0 = (X0，y°, z°)τ为目标M的初始位置,对fi (X，y, z)在点M0 = (x°, y°, z°)τ处用泰勒级数展开，并取一次近似表达式
4.根据权利要求I所述的一种无人机目标定位方法，其特征在于所述的设定阈值取为O. 01米。
5.根据权利要求I所述的一种无人机目标定位方法，其特征在于所述的空间位置精度mp与空间位置精度因子roop的大小有关，即 其中σ Q为激光测距误差，令
全文摘要
本发明提出一种无人机目标定位方法，属于目标定位技术领域。本发明首先确定目标所在位置，由飞机的导航系统得到飞机在n个位置的坐标，再由激光测距得到飞机n个位置到目标M的距离，列写出以目标坐标为未知量的n个方程，对这n个方程组成的方程组进行线性化并应用最小二乘法求解，得到目标M的坐标。本发明提供的目标定位方法适用于任何地形条件；误差来源少，只包括飞机位置误差和激光测距误差，可以获得较高的定位精度；而且算法简单，易于实现。
文档编号G05D1/12GK102707726SQ20121017030
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者杨松普, 王养柱 申请人:北京航空航天大学