全景式航空相機(jī)拍照周期的計算方法
【專利摘要】全景式航空相機(jī)拍照周期的計算方法屬于航空相機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，該方法解決了沒有考慮覆蓋寬度指標(biāo)要求、掃描角過大時導(dǎo)致計算出的拍照周期無法實現(xiàn)和拍照周期計算不準(zhǔn)確的問題。該方法根據(jù)目標(biāo)傾斜角確定半掃描視場角β的上邊界值。根據(jù)覆蓋寬度指標(biāo)要求計算半掃描視場角β的下邊界值。將β的值域范圍R分割為n個步長相等的離散值，計算掃描過程中的俯角最大值＝θmaxj并計算拍照周期Tj。在計算過程中引入覆蓋寬度條件方程，使拍照周期滿足覆蓋寬度要求；同時引入位置保持時間thold的約束方程，保證計算出的拍照周期的可實現(xiàn)性；在計算過程中從半掃描視場角β的連續(xù)值域范圍抽取出等步長的離散值序列，據(jù)此進(jìn)行拍照周期的迭代求解，降低了計算復(fù)雜度。
【專利說明】全景式航空相機(jī)拍照周期的計算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空相機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及到一種全景式航空相機(jī)拍照周期的計算方法。

【背景技術(shù)】
[0002]全景式航空相機(jī)通過伺服系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)光學(xué)組件進(jìn)而實現(xiàn)對地面景物掃描成像，相比框幅式相機(jī)和推掃式相機(jī)，其優(yōu)點在于收容寬度大、可靈活設(shè)置目標(biāo)傾斜角和掃描視場以調(diào)整成像覆蓋區(qū)域。在成像過程中，為保證影像的連續(xù)性，相鄰兩次掃描影像之間需要滿足一定的航向重疊率要求；同時，為在飛行任務(wù)中獲得盡可能多的影像信息、提高飛行效率，單次掃描所獲得的影像應(yīng)滿足一定的地面覆蓋寬度要求?；谝陨蠗l件，全景式航空相機(jī)需要根據(jù)載機(jī)的速高比、航向重疊率指標(biāo)、覆蓋寬度指標(biāo)等參數(shù)實時計算拍照周期，并根據(jù)該周期產(chǎn)生時序信號，控制伺服系統(tǒng)掃描成像。
[0003]拍照周期的計算需要在誤差允許范圍內(nèi)做到快速、準(zhǔn)確。目前現(xiàn)有的計算方法是根據(jù)下式直接求解:
[0004]

【權(quán)利要求】
1.全景式航空相機(jī)拍照周期的計算方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 步驟一:全景式航空相機(jī)實時接收載機(jī)任務(wù)管理設(shè)備輸入的目標(biāo)傾斜角Θ 、地速V、載機(jī)與地面景物的高差H ;根據(jù)V實時計算平均速度
，其中Vi表示T時間內(nèi)采樣到的第i個的速度值，N表示T時間內(nèi)速度采樣值個數(shù)，根據(jù)目標(biāo)傾斜角Θ aoi的值，將Qaoi作為半掃描視場角β的上邊界值； 步驟二:設(shè)置對分法的計算步驟數(shù)m，根據(jù)覆蓋寬度指標(biāo)要求W/Η，用對分法求解式W/H = [ctg( Θ ao1-3)-ctg( θ Μ?+β)]，得至Ij β的下邊界值3wh, β的連續(xù)值域范圍R =(^ wh.1 9 aoi I )； 步驟三:對R進(jìn)行等步長分割得到η個離散值，根據(jù)其大小進(jìn)行降序排列得到β的離散值域序列{i3k，k e (I, η), β,> i3k+1}； 步驟四:將當(dāng)前j對應(yīng)的β j代入式
首次代入時j = 1，得到該β j對應(yīng)的俯角最大值Θ maxJ ; 步驟五:根據(jù)航向重疊率的指標(biāo)要求，拍照周期T內(nèi)，載機(jī)飛行距離不能超過S，S表示為
將Θ代入式
得到對應(yīng)的全景式航空相機(jī)拍照周期Tj。
2.如權(quán)利要求1所述的全景式航空相機(jī)拍照周期的計算方法，其特征在于，其特征在于，所述步驟五后還包括步驟六:設(shè)ta_、tm1、tMt、th()ld分別表示相機(jī)的加速時間、勻速掃描時間、回程時間和位置保持時間，它們與T的關(guān)系如下式Utuni+trrt+thold = T ;將已知的Tj> β j、伺服系統(tǒng)加速標(biāo)定值tacxe和回程標(biāo)定值tret代入thaLd = T-(tacce+tret) -2 β / ω后得到位置保持時間ttold，其中tmi = 2 β / ω，ω為設(shè)定的速度值；如果th()ld ^ O,則將當(dāng)前的Tj作為最終的拍照周期值T;如果j = n且th()ld<0，則說明當(dāng)前β值域范圍(βΛ，I 9aoi|)的所有值都無法滿足航向重疊率要求，需要改變速度、高度、目標(biāo)傾斜角，或調(diào)整重疊率、覆蓋寬度指標(biāo)要求，返回步驟一；如果j古η且th()ld < O,則說明當(dāng)前β」可以滿足覆蓋寬度要求、但無法滿足航向重疊率要求，j自動加一、返回步驟四。
3.如權(quán)利要求1所述的全景式航空相機(jī)拍照周期的計算方法，其特征在于，其特征在于，所述步驟一中，相機(jī)在每次拍照周期開始時刻將N清零；在接收有效的V后更新N和F
【文檔編號】G06F17/11GK104079834SQ201410312771
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】趙嘉鑫, 楊永明, 李文明, 李昕陽 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所