一種無人機相機結合靶標的定位方法

摘 要： 為了測試武器對目標打擊的精確程度，對落點目標的空間坐標進行定位測量至關重要。針對落入海／地平面目標的空間坐標定位測量的需求，研究了一種無人機相機結合靶標的定位方法，利用單應變換原理解算出目標的空間坐標。通過蒙特卡洛方法，模擬了像素誤差分別對該定位方法所產生的影響，通過仿真，確定了符合測量需求的拍攝姿態范圍。定位測量實驗結果表明，無人機相機結合靶標的定位方法具備較高的精度，滿足落點目標定位測量的需求。

關鍵詞： 目標定位； 視覺測量； 系統設計

中圖分類號： V249.1 """"文獻標志碼： A """"DOI： 10.3969/j.issn.1673-3819.2023.02.001

A positioning method of unmanned aerial vehicle camera combined with target

SUN Gui-xin1， WANG Dong-liang2， LI Qi2， XIAO Yuan2， CAI Zi-lei2

（1. Unit 91550 of PLA， Dalian 116023;

2. Beijing CSSC Systems Engineering Research Institute， Beijing 100094， China）

Abstract： "In order to test the accuracy of the weapon hitting the target， it is very important to locate and measure the spatial coordinates of the falling point target. Aiming at the needs of space coordinate positioning and measurement of targets falling into the sea／ground plane， this paper studies a positioning method of UAV camera combined with target， and uses the principle of homography transformation to calculate the space coordinates of targets. The influence of pixel error on the positioning method is simulated by Monte Carlo method， and the shooting attitude range meeting the measurement requirements is determined by simulation. The results show that the positioning method of UAV camera combined with target has high accuracy， "which can meet the needs of landing target positioning and measurement.

Key words： "target location; visual measurement; system design

對落點目標進行定位測量是為了測試武器對目標打擊的精確程度，是武器試驗中的重要環節。在進行相關武器試驗時，通常會使用多種方法對最終的落點目標進行定位測量，并與最初設定點比較，多次試驗獲得的數據可以用于校準武器的功能參數，從而提高武器的打擊準確度［1］。因此，研究能夠快捷而準確地對落點目標進行定位測量的系統，具有重要的國防軍事價值。

目前，國內外對落點目標進行定位主要有兩類方法：一類是通過測量或計算彈道，并結合地理信息模型，間接獲得落點的空間坐標；另一種是通過聲學、光學、電磁學等原理所設計的傳感器直接測量落點。前者主要用于導彈防御攔截等場景，后者則主要用于武器試驗等場景。

中北大學的曾凡橋［2］通過彈道學理論建立彈體剛體模型和運動方程，并結合全球定位導航系統獲取彈體部分運動軌跡，從而計算出彈體落點的空間坐標。……