一种简化的无人机多目标定位方法

摘要

本发明公开了一种简化的无人机多目标定位方法。使用本发明能够实现对多目标的同时、实时定位，且硬件设备简单。本发明首先利用面阵CCD相机对地成像，得到各目标的像素坐标，然后进行畸变校正，获得各目标的理想成像点；构造主目标、次目标、机下点在摄像机坐标系下的视线向量；然后利用坐标转换，获得主目标、次目标和机下点在载机地理坐标系下的视线向量；然后根据主、次目标与光电平台的距离以及主、次目标在载机地理坐标系中的视线向量，计算出各目标在载机地理坐标系中的坐标；最后通过坐标转换，获得各目标的大地坐标，即定位结果。

主权项

一种简化的无人机多目标定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，无人机采用面阵CCD相机对地成像，得到各目标的像素坐标，其中，位于摄像机视场中心的目标称为主目标，位于视场内其他位置的目标称为次目标；步骤2，采用基于畸变率法对步骤1获得的次目标的像素坐标进行修正，得到各次目标的理想成像点的像素坐标；主目标的像素坐标即为其理想成像点的像素坐标；根据主目标和次目标的理想成像点的像素坐标以及相机原点坐标，分别构造主目标和次目标在摄像机坐标系下的视线向量；构造机下点在摄像机坐标系下的视线向量，即为相机原点指向机下点的向量；步骤3，根据摄像机坐标系与载机坐标系之间、载机坐标系与载机地理坐标系之间的旋转矩阵，将主目标、次目标和机下点在摄像机坐标系下的视线向量转换到载机地理坐标系中；步骤4，根据主、次目标与光电平台的距离以及主、次目标在载机地理坐标系中的视线向量，计算出各目标在载机地理坐标系中的坐标；其中，主目标与光电平台的距离为λ₁，由激光测距机测量得到；次目标与光电平台的距离为λ₂，通过公式计算获得，h＝λ₁cosα，α为主目标的视线向量与机下点的视线向量之间的像元视线角，为次目标的视线向量与机下点的视线向量之间的像元视线角；步骤5，结合无人机在地心空间直角坐标系的位置坐标、以及飞机的航向角β、俯仰角_ε和横滚角γ，将步骤4获得的各目标在载机地理坐标系中的坐标转换到地心空间直角坐标系中；然后根据地心空间直角坐标系与大地坐标系之间的转换矩阵，将各目标在地心空间直角坐标系中的坐标转换到大地坐标系中，得到各目标的大地坐标，所述各目标的大地坐标即为对应目标的定位结果。