王宗友,付承毓,王 芳

(中国科学院光电技术研究所,四川成都 610209)

1 引 言

光电经纬仪是现代靶场测量中重要的测角设备,其目标的定轨是通过交会的方法实现的[1～3],与雷达相比,它具有精度高、布站灵活的特点。随着科技的发展,经纬仪的处理方式已发生了具大的变化,基于传统结构的人工跟踪与胶片摄影的方式已经被自动程序控制与跟踪和数字图像记录方式所取代。

光电经纬仪在目标稳定跟踪阶段,目标位于视场中心,目标相对于设备没有相对运动;而在目标捕获阶段及目标机动阶段,设备为了捕获目标或为了跟踪目标的机动,目标会在视场中产生相对运动,且随着捕获或机动过程的完成,设备对目标的跟踪会又一次回到稳定状态。事后对目标运动轨迹的分析发现,无论是目标的捕获阶段,还是机动阶段,只要目标在视场中存在相对移动,测量精度就会下降,并且相对运动越大,其精度下降就会越严重。

基于上述现象,本文研究了目标相对 CCD视场有相对运动时,设备测量精度下降的原因,并基于数据配准算法提出了提高处理精度的方法。

2 测量精度下降的原因分析

图1所示为关于测量精度下降的一个具体实例,其来源是某设备对某一个目标俯仰测量结果。为了便于比较,把脱靶量一阶差分 (以“-”表示)与位置 (高低)一阶差分 (以“.”表示 )以一定的比例绘于图1中。从图1中可以看出,在目标的捕获阶段 (前 100点)及目标的机动阶段 (1 200～1 600点之间),由于目标与光电经纬仪之间的相对运动较大,测量精度下降明显 (对于一个运动轨迹未知目标的测量精度可以用测量位置的一阶或二阶差分去掉趋势项后的方差即数据的离散性大小来进行评价)。……