(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211277344.8 (22)申请日 2022.10.19 (71)申请人 中国工程物理研究院应用电子学研 究所 地址 621900 四川省绵阳市游仙区绵山路 64号919-1015信箱 (72)发明人 游安清　孙会　王智涌　田俊林　 罗俊　赵平　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 专利代理师 于晶晶 (51)Int.Cl. G06T 7/246(2017.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 一种通用的运动平台跟踪引导计算方法 (57)摘要 本发明涉及一种通用的运动平台跟踪引导 计算方法， 属于光电跟踪技术领域， 实时获取目 标的地固坐标、 运动平台的大地坐标， 或实时获 取目标相对于运动平台处地平坐标系的方位俯 仰坐标， 解算所述目标在所述运动平台处的地平 坐标； 实时获取所述运动平台的三轴姿态， 标定 观测系统坐标系相对运动平台坐标系的三轴安 装姿态角， 并基于所述目标在所述运动平台处的 地平坐标解算所述目标在观测系统坐标系球坐 标， 得到跟踪引导数据， 本发明采用坐标系变换 的方法， 建立了通用的运动平台跟踪引导计算方 法， 实现了对目标跟踪引导数据的实时解算， 在 运动平台光电观测领域具有良好的应用前 景。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 115359095 A 2022.11.18 CN 115359095 A 1.一种通用的运动平台跟踪引导计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 实时获取目标的地固坐标、 运动平台的大地坐标， 或实时获取目标相对于运动平台处 地平坐标系的方位俯仰坐标， 解 算所述目标在所述 运动平台处的地平坐标； 实时获取所述运动平台的三轴 姿态， 标定观测系统坐标系相对运动平台坐标系的三轴 安装姿态角， 并基于所述目标在所述运动平台处的地平坐标解算所述目标在观测系统坐标 系的球坐标， 得到跟踪引导数据。 2.根据权利要求1所述的一种通用的运动平台跟踪引导计算方法， 其特征在于， 当目标 为非自然天体时， 解 算所述目标在所述 运动平台处的地平坐标， 包括以下步骤： 实时获取运动平台的大地坐标， 基于所述运动平台的大地坐标解算所述运动平台的地 固坐标； 实时获取目标的地固坐标， 并基于所述运动平台的地固坐标解算所述目标在所述运动 平台处的站 心地固坐标； 基于所述目标的站心地固坐标和所述运动平台的大地坐标， 解算所述目标在所述运动 平台处的地平坐标。 3.根据权利要求1所述的一种通用的运动平台跟踪引导计算方法， 其特征在于， 当目标 为行星时， 解 算所述目标在所述 运动平台处的地平坐标， 具体为： 实时获取目标相对于运动平台处地平坐标系的方位俯仰坐标 （A， E） ， 所述目标在运动 平台处的地平坐标为 ， 且 ， A表示方位角， E表示俯仰角。 4.根据权利要求1所述的一种通用的运动平台跟踪引导计算方法， 其特征在于， 实时获 取所述运动平台的三轴姿态， 标定观测系统坐标系相对运动平台坐标系的三轴安装姿态 角， 并基于所述目标在所述运动平台处的地平坐标解算所述目标在观测系统坐标系的球坐 标， 得到跟踪引导数据， 包括以下步骤： 实时获取所述运动平台的三轴 姿态， 基于所述目标在所述运动平台处的地平坐标解算 所述目标在所述 运动平台坐标内的直角坐标； 标定观测系统坐标系相对运动平台坐标系的三轴安装姿态角， 基于所述目标在所述运 动平台坐标内的直角坐标解 算所述目标在观测系统内的直角坐标； 基于所述目标在观测系统内的直角坐标解算所述目标在观测系统坐标系球坐标， 得到 跟踪引导数据。 5.根据权利要求4所述的一种通用的运动平台跟踪引导计算方法， 其特征在于， 实时获 取所述运动平台的三轴姿态为 ， 基于所述目标在所述运动平台处的地平坐标 解算所述目标在所述 运动平台坐标内的直角坐标 ， 具体为： ；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115359095 A 2表示绕y轴旋转γ角的坐标变换矩阵， 表示绕x轴旋转β角的坐标变换矩 阵， 表示绕z轴旋转负 ɑ角的坐标变换矩阵， ɑ表示航向角， β 表示俯仰角， γ表示滚 转角。 6.根据权利要求5所述的一种通用的运动平台跟踪引导计算方法， 其特征在于， 标定观 测系统坐标系相对运动平台坐标系的三轴安装姿态角 ， 基于所述目标在所述运动 平台坐标内的直角坐标解 算所述目标在观测系统内的直角坐标 ， 具体为： ， 其中， 表示三轴安装姿态角矩阵。 7.根据权利要求6所述的一种通用的运动平台跟踪引导计算方法， 其特征在于， 基于所 述目标在观测系统内的直角坐标 解算所述目标在观测系统坐标系球坐标 （ ɑ， e， R） ， 具体为： 对于立式观测系统， ； 对于卧式观测系统， ； 对于吊舱式观测系统， ； 其中，ɑ表示方位角， e表示俯仰角， R表示 斜距。 8.根据权利要求1 ‑7任一所述的一种通用的运动平台跟踪引导计算方法， 其特征在于， 观测系统坐标系相对运动平台坐标系的三轴安装姿态角的标定方法， 具体为： 将观测系统固定安装在运动平台上， 实时获取运动平台的大地 坐标与三维姿态； 选定空间不同方向上三个以上位置已知的点作为标定点， 获取 标定点的地固坐标； 基于所述目标在所述运动平台处 的地平坐标， 并解算标定点相对于观测系统的地平坐 标系位置； 调节观测系统的三轴安装姿态角以观测所述标定点， 获得各标定点的观测位置， 解算 观测系统坐标系相对运动平台坐标系的三轴安装姿态角。 9.根据权利要求8所述的一种通用的运动平台跟踪引导计算方法， 其特征在于， 所述目 标在所述运动平台处的地平坐标为 ， 并解算标定点相对于观测系统的地平坐标权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115359095 A 3