一种反无人机多光谱探测跟踪方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114296072A(43)申请公布日2022.04.08(21)申请号202111663973.X(22)申请日2021.12.31(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人吴丰阳王晓丹钟胜颜露新邹旭徐文辉(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人李智(51)Int.Cl.G01S13/86(2006.01)G01S13/66(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图3页(54)发明名称一种反无人机多光谱探测跟踪方法(57)摘要本发明公开了一种反无人机多光谱探测跟踪方法，属于多光谱探测跟踪技术领域。通过雷达定位目标对目标进行粗跟踪闭环控制，实现对目标的实时稳定跟踪，在粗跟踪闭环控制的基础上进一步精跟踪闭环控制，消除目标和发射望远镜之间因环境的影响存在的瞄准偏差，在稳定跟踪的基础上提高了成像光轴的稳定度及跟踪精度，实现了对目标的二次稳定高精度跟踪。同时，在粗跟踪闭环控制过程中，通过短波、中波、近红外和可见光波段等多波段对目标进行变焦大视场探测识别，在精跟踪闭环控制中，通过可见光和近红外波段光学定焦对目标进行更精准的视场调控，实现了对目标的多波段同时探测识别、全方位跟踪识别，识别精度及跟踪精度高。CN114296072ACN114296072A权利要求书1/1页1.一种反无人机多光谱探测跟踪方法，其特征在于，包括步骤：1)雷达定位步骤：通过雷达定位目标；2)粗跟踪闭环控制步骤：采用相机对目标实时成像，根据成像结果计算目标的脱靶量信息，将目标脱靶量信息作为反馈偏差实时调整雷达、相机和发射望远镜的方位，以此实现对目标的粗跟踪；3)精跟踪闭环控制步骤：采用光路成像系统对目标实时成像，计算目标的位置偏差，将位置偏差作为反馈偏差实时调整发射激光射向发射望远镜的入射角，以此实现对目标的精跟踪；4)激光发射步骤：朝向精跟踪到的目标发射激光，激光经过发射望远镜聚焦后发射到目标上。2.根据权利要求1所述的探测跟踪方法，其特征在于，精跟踪闭环控制步骤中的光路成像系统与激光的发射过程共库德光路且光路互逆。3.根据权利要求2所述的探测跟踪方法，其特征在于，还包括步骤：对目标进行主动照明，所述主动照明光路与激光发射过程共库德光路。4.根据权利要求3所述的探测跟踪方法，其特征在于，所述发射望远镜包括离轴发射次镜和离轴发射主镜，朝向目标发射激光的过程中，实时测量目标与发射望远镜之间的距离信息，发射望远镜基于所述距离信息调节离轴发射次镜与离轴发射主镜的距离，对目标进行成像调焦和发射调焦。5.根据权利要求4所述的探测跟踪方法，其特征在于，通过雷达定位目标具体包括：S1.1、启动搜索雷达，探测目标的初步空间位置信息；S1.2、测量跟踪雷达距离目标的初步空间位置的水平和俯仰角度，按照两个角度调整跟踪雷达方位，使其朝向所述目标的初步空间位置；S1.3、启用跟踪雷达，定位目标的精准空间位置。6.根据权利要求5所述的探测跟踪方法，其特征在于，采用相机对目标实时成像的波段包括：短波、中波、近红外及可见光；采用光路成像系统对目标实时成像的波段为可见光和近红外光。7.根据权利要求1‑6任意一项所述的探测跟踪方法，其特征在于，所述脱靶量信息为相机输出的目标质心相对相机靶面中心的均方根误差。8.根据权利要求5所述的探测跟踪方法，其特征在于，水平角度的旋转范围为0‑360°，俯仰角度的旋转范围为‑5°～80°。9.根据权利要求8所述的探测跟踪方法，其特征在于，所述发射的激光为1064nm波段。10.根据权利要求9所述的探测跟踪方法，其特征在于，所述照明激光为808nm波段。2CN114296072A说明书1/8页一种反无人机多光谱探测跟踪方法技术领域[0001]本发明属于多光谱探测跟踪技术领域，更具体地，涉及一种反无人机多光谱探测跟踪方法。背景技术[0002]反无人机探测跟踪装备是定向能激光武器的重要模块，其作用是针对复杂环境下对目标进行探测识别和稳定跟踪，同时在稳定跟踪的基础上，通过发射光路将激光传输到发射望远筒，通过次镜调焦将激光聚焦在不同距离的目标上。[0003]现有的反无人机探测跟踪技术存在如下缺点：[0004]跟踪精度不够，现有的方法大多通过雷达定位目标后直接采用光学相机对目标进行光学成像跟踪，这样的跟踪精度使引导武器进行目标打击时仍显不足。探测波段不够，导致目标提取不稳定，跟踪探测率不高；定向能激光武器随着天气的变化，对目标的探测识别率不高，尤其针对大雾天气、全天候工作、云层遮挡、复杂的目标特性、天空背景照度强等问题；同时，现有的装备不能够实现多光谱探测设备一体化集成，导致系统结构空间较大。发明内容[0005]针对现有技术的缺陷和