一种双目标方位瞄准测量系统、方法与流程

1.本发明涉及航空航天领域。更具体地，涉及一种双目标方位瞄准测量系统、方法。


背景技术：

2.瞄准测量即通过罗盘、惯组或卫星定向设备完成自主寻北，在规定的环境条件下、规定的瞄准时间内将满足精度要求的北向基准信息通过光电准直经纬仪或其他光学传递装置传递到飞行器上惯导系统的瞄准方式(gjb2538a)。飞行器在发射过程前需要地面车辆向飞行器提供高精度的飞行方向方位基准，作为地面车辆与飞行器之间高精度坐标系转换的基准。
3.方位瞄准测量一直向高精度、快速性方向发展，对瞄准设备的方位测量精度和瞄准快速性要求越来越高。目前国内的方位瞄准设备一般由寻北单元和瞄准单元组成，一次完成一个目标的方位精确测量，瞄准过程为寻北单元完成北向测量后，瞄准单元完成北向传递测量，瞄准过程大部分时间消耗在北向测量，这种先寻北后瞄准单一目标瞄准的串行工作模式不满足方位瞄准快速测量的发展使用需求。
4.因此，需要提供一种双目标方位瞄准测量系统、方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种双目标方位瞄准测量系统、方法，解决寻北测量时间影响瞄准快速性问题，实现大高差、双目标方位的快速、高精度测量，具备长期值班、快速自动完成目标方位测量能力。
6.为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
7.一种双目标方位瞄准测量系统，包括：光路模块、方位信息测量模块和瞄准模块，其中
8.光路模块，包括用于将高位的双目标等效为双等效目标的第一光路和用于实现北向基准与双等效目标之间的光学传递的第二光路；
9.方位信息测量模块，用于在初始对准北向方位后实时将北向方位信息提供给瞄准模块；
10.瞄准模块，用于根据方位信息测量模块的北向方位信息，基于预设的瞄准流程进行瞄准，得到高位的双目标的北向方位信息。
11.优选地，所述双目标方位瞄准测量系统还包括：
12.瞄准数据监控模块，用于实时监测光路模块内部光学测量数据、方位信息测量模块的惯性导航数据和双目标方位瞄准测量系统对外交互的数据。
13.优选地，所述光路模块第一光路包括：目标棱镜、水平传递测量光路、垂直传递测量光路、第一目标等效输出棱镜、第二目标等效输出棱镜；
14.所述第一光路目标棱镜通过所述水平传递测量光路、垂直传递测量光路、传递到第一目标等效输出棱镜和第二目标等效输出棱镜，将位于高位的双目标等效到地面北向基
准测量能看到的等效输出目标位置。
15.优选地，所述光路模块第二光路包括：第一目标等效输出棱镜、第二目标等效输出棱镜，北向基准测量器、第一水平测量光路和第二水平测量光路，
16.所述第二光路北向基准测量器通过所述第一水平测量光路测量测量第一目标等效输出棱镜或
17.所述第二光路北向基准测量器通过所述第二水平测量光路测量第二目标等效输出棱镜。
18.优选地，所述方位信息测量模块包括：惯性测量组合，所述惯性测量组合设置惯性测量组合对准导航算法与北向基准测量器对准后实时输出北向方位信息。
19.优选地，所述惯性测量组合第一次对准后可实时输出满足要求的北向方位信息，不会占用瞄准的时间。
20.优选地，所瞄准模块的瞄准流程包括：展开流程、工作流程、值班流程和撤收流程。
21.一种双目标方位瞄准测量方法，该测量方法利用如上述所述的双目标方位瞄准测量系统，该方法包括：
22.光路模块将双目标等效为双等效目标的第一光路和用于实现北向基准与双等效目标之间的光学传递的第二光路；
23.方位信息测量模块在初始对准北向方位后实时将北向方位信息提供给瞄准模块；
24.瞄准模块根据方位信息测量模块的北向方位信息，基于预设的瞄准流程进行瞄准，得到高位的双目标的北向方位信息。
25.本发明的有益效果如下：
26.本发明通过优化高精度方位测量方式、优化光路设计通道和瞄准流程，代替传统的先寻北后瞄准单一目标瞄准的串行工作模式，解决寻北测量时间影响瞄准快速性问题，实现大高差、双目标方位的快速、高精度测量，具备长期值班、快速自动完成目标方位测量能力。
附图说明
27.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
28.图1示出本发明所述大高差双目标快速方位瞄准设计方法组成图。
29.图2示出本发明所述不区分左右目标棱镜等效光路测量图。
30.图3示出本发明所述双目标棱镜方位测量图。
31.图4示出本发明所述瞄准流程设计图。
32.图中：目标棱镜1、水平传递测量光路2、垂直传递测量光路3、第一目标棱镜等效输出棱镜4、第二目标棱镜等效输出棱镜5、第一水平测量光路6、第二水平测量光路7、北向基准测量器8。
具体实施方式
33.为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图1-3对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
34.本发明通过优化高精度方位测量方式、优化光路设计通道和瞄准流程，代替传统的先寻北后瞄准单一目标瞄准的串行工作模式，解决寻北测量时间影响瞄准快速性问题，实现大高差、双目标方位的快速、高精度测量，具备长期值班、快速自动完成目标方位测量能力。
35.一种双目标快速方位瞄准测量设计方法的具体步骤如下：
36.第一步：设计高位的双目标到北向基准之间的测量光路，如附图2所示
37.将处于高位的目标棱镜(1)通过水平传递测量光路(2)、垂直传递测量光路(3)通过光学测量等效到目标棱镜等效输出棱镜左(4)和目标棱镜等效输出棱镜右(5)，
38.如附图3所示，
39.建立北向基准测量(8)与目标棱镜等效输出棱镜左(4)和目标棱镜等效输出棱镜右(5)之间的水平测量光路左(6)和水平测量光路右(7)；
40.第二步：设计高精度方位信息测量模式，高精度方位信息通过惯性测量组合进行对准获取，设置惯性测量组合对准导航算法，惯性测量组合第一次对准后可以实时输出满足要求的北向方位信息，确保进入流程后惯性测量组合北向信息测量不占用瞄准时间；
41.第三步：设计瞄准流程，依据惯性寻北对准测量、光学瞄准测量相关动作时序，设计展开流程、工作流程、值班流程和撤收流程，满足系统快速瞄准的时间要求。
42.第四步：瞄准数据监控设计，实时监测双目标方位瞄准内部光学测量数据、惯性导航数据和对外交互数据，及时数据有效性和设备工作状态，提高任务工作的可靠性。
43.具体的一个实施例：
44.一种双目标方位瞄准测量系统，包括：光路模块、方位信息测量模块和瞄准模块，其中
45.光路模块，包括用于将高位的双目标等效为双等效目标的第一光路和用于实现北向基准与双等效目标之间的光学传递的第二光路；
46.方位信息测量模块，用于在初始对准北向方位后实时将北向方位信息提供给瞄准模块；
47.瞄准模块，用于根据方位信息测量模块的北向方位信息，基于预设的瞄准流程进行瞄准，得到高位的双目标的北向方位信息。
48.优选地，所述双目标方位瞄准测量系统还包括：
49.瞄准数据监控模块，用于实时监测光路模块内部光学测量数据、方位信息测量模块的惯性导航数据和双目标方位瞄准测量系统对外交互的数据。
50.优选地，所述光路模块第一光路包括：目标棱镜、水平传递测量光路、垂直传递测量光路、第一目标等效输出棱镜、第二目标等效输出棱镜；
51.所述第一光路目标棱镜通过所述水平传递测量光路、垂直传递测量光路、传递到第一目标等效输出棱镜和第二目标等效输出棱镜，将位于高位的双目标等效到地面北向基准测量能看到的等效输出目标位置。
52.优选地，所述光路模块第二光路包括：第一目标等效输出棱镜、第二目标等效输出棱镜，北向基准测量器、第一水平测量光路和第二水平测量光路，
53.所述第二光路北向基准测量器通过所述第一水平测量光路测量测量第一目标等效输出棱镜或
54.所述第二光路北向基准测量器通过所述第二水平测量光路测量第二目标等效输出棱镜。
55.优选地，所述方位信息测量模块包括：惯性测量组合，所述惯性测量组合设置惯性测量组合对准导航算法与北向基准测量器对准后实时输出北向方位信息。
56.优选地，所述惯性测量组合第一次对准后可实时输出满足要求的北向方位信息，不会占用瞄准的时间。
57.优选地，所瞄准模块的瞄准流程包括：展开流程、工作流程、值班流程和撤收流程。
58.具体的一个实施例：
59.一种双目标方位瞄准测量方法，该测量方法利用如上述所述的双目标方位瞄准测量系统，该方法包括：
60.光路模块将双目标等效为双等效目标的第一光路和用于实现北向基准与双等效目标之间的光学传递的第二光路；
61.方位信息测量模块在初始对准北向方位后实时将北向方位信息提供给瞄准模块；
62.瞄准模块根据方位信息测量模块的北向方位信息，基于预设的瞄准流程进行瞄准，得到高位的双目标的北向方位信息。
63.在本发明的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
64.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。