【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对地成像，特别涉及一种长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置及方法。
技术介绍
1、工作在临近空间内的对地观测系统相比于天基与空基对地观测系统，具有覆盖范围广、分辨率相对高、可以根据需求在特定区域部署，实现全天候、全天时对地观测，在国土资源观测、海洋监测、防灾减灾应急响应等领域得到了广泛的应用。
2、在临近空间环境普遍高度在20km以上，通常需要平流层飞艇拖挂光电载荷到指定高度，开展对地扫描任务，评估对地扫描效果。如果需要设计调整，还需要将光电载荷进行回收调试，修改后随平流层飞艇再次放飞，进行一次该实验需要耗费大量时间、人力、物力。
3、以上问题受到工作条件限制，传统设计、评估方法难以满足系统扫描效果评估需求，迫切需要一种通用性好，易于工程实践的扫描效果评估方法。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置及方法，以解决现有技术中的扫描效果评估方法难以满足系统扫描效果评估需求的技术问题。该方法包括：
2、一种长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置，包括：
3、数据处理机、伺服控制处理机、三轴测试转台和光电载荷；
4、光电载荷安装在三轴测试转台上，伺服控制处理机分别与三轴测试转台和光电载荷电连接，伺服控制处理机与数据处理机电连接；
5、伺服控制处理机用于采集实体数据并传输至伺服控制处理机，其中，实体数据包括载体实测姿态数据和两轴角度信息数据；
7、光电载荷用于接收伺服控制处理机发送的工作指令，通过工作指令控制光电载荷的扫描工作，并同步采集光电载荷的横滚和俯仰的轴向运动信息；
8、三轴测试转台用于模拟产品在空中姿态变化。
9、进一步地，伺服控制处理机包括：
10、传感器信息采集模块和工作指令调度模块；
11、传感器信息采集模块用于采集光电载荷的轴向运动参数，其中，轴向运动参数包括横滚角度和俯仰角度；
12、工作指令调度模块用于发送扫描指令至光电载荷，其中，扫描指令包括横滚运动指令和俯仰运动指令。
13、进一步地，数据处理机包括：
14、设计数据与虚拟试验场景注入模块、实体数据注入模块、数据测算模块和数字地图匹配与效果评估模块，数据处理机用于通过设计数据、虚拟实验场景和实体数据对驻空平台的扫描效果进行评估；
15、设计数据与虚拟试验场景注入模块用于将设计数据和虚拟试验场景注入至数据测算模块中；
16、实体数据注入模块用于将实体数据注入至数据测算模块中；
17、数据测算模块用于计算并生成对地扫描坐标点；
18、数字地图匹配与效果评估模块用于将对地扫描坐标点与数字地图场景进行匹配，对扫描效果进行模拟。
19、进一步地，光电载荷包括：
20、两轴四框构型光电平台和光电载荷视轴；
21、两轴四框构型光电平台包括横滚轴和与横滚轴正交的俯仰轴。
22、一种长时驻空平台的扫描效果的地面评估方法，地面评估方法使用长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置对长时驻空平台的扫描效果进行评估，包括：
23、执行以下处理直至完成规划区域的扫描成像：
24、设计对地扫描功能算法；
25、根据对地成像需求生成平台工作数据，在长时驻空平台上执行平台工作数据，生成设计数据，将设计数据作为待评估数据，使用对地扫描功能算法对待评估数据进行评估，若不满足评估要求，则对对地扫描功能算法进行优化及修正；
26、在地面对长时驻空平台的对地扫描工作进行模拟，将扫描生成的实体数据作为待评估数据，使用对地扫描功能算法对待评估数据进行评估，若不满足评估要求，则对对地扫描功能算法进行优化及修正。
27、进一步地，使用所述对地扫描功能算法对所述待评估数据进行评估，包括：
28、构建虚拟试验场景，虚拟试验场景包括长时驻空平台的工作场景参数；
29、根据待评估数据与虚拟试验场景，计算得到光电载荷的地心坐标系的实时坐标，通过地心坐标系的实时坐标计算得到光电载荷的实时对地成像位置坐标；
30、将实时对地成像位置坐标与数字地图场景进行匹配，生成目标扫描区域图，并通过目标扫描区域图对对地成像效果进行评估，若不满足评估要求，则对对地扫描功能算法进行优化及修正。
31、进一步地，根据待评估数据与虚拟试验场景，计算得到光电载荷的地心坐标系的实时坐标，通过地心坐标系的实时坐标计算得到光电载荷的实时对地成像位置坐标，包括：
32、计算光电载荷的地心坐标系的实时坐标其中，实时坐标为地理坐标系到地心坐标系的转换矩阵，为光电载荷的地理坐标系初始坐标，为速度参数，t为时间；
33、根据地心坐标系的实时坐标计算得到实时对地成像位置坐标，其中，实时对地成像位置坐标为平台视轴的单位矢量，r为观察矢量的长度，为平台坐标系到地心坐标系的转换矩阵。
34、进一步地，通过目标扫描区域图对对地成像效果进行评估，包括：
35、设置任务要求的扫描成像范围，判断目标扫描区域图的覆盖范围是否满足任务要求的扫描成像范围；
36、设置拼接图重叠率，判断目标扫描区域图之间是否大于拼接图重叠率；
37、若不满足任务要求的扫描成像范围和/或小于等于拼接图重叠率，则不满足评估要求。
38、进一步地，拼接图重叠率为15％。
39、进一步地，任务要求的扫描成像范围为48km×48km的区域。
40、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
41、通过本专利技术实施例的地面评估装置，在地面即可对长时驻空平台的扫描效果进行评估，通用性好，易于工程实践。
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1.一种长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置，其特征在于，所述伺服控制处理机包括：
3.如权利要求1所述的长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置，其特征在于，所述数据处理机包括：
4.如权利要求1所述的长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置，其特征在于，所述光电载荷包括：
5.一种长时驻空平台的扫描效果的地面评估方法，所述地面评估方法使用权利要求1至4中任意一项所述的长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置对所述长时驻空平台的扫描效果进行评估，其特征在于，包括：
6.如权利要求5所述的长时驻空平台的扫描效果的地面评估方法，其特征在于，使用所述对地扫描功能算法对所述待评估数据进行评估，包括：
7.如权利要求6所述的长时驻空平台的扫描效果的地面评估方法，其特征在于，根据所述待评估数据与所述虚拟试验场景，计算得到所述光电载荷的地心坐标系的实时坐标，通过所述地心坐标系的实时坐标计算得到所述光电载荷的实时对地成像位置坐标，包括：
8.如
9.如权利要求8所述的长时驻空平台的扫描效果的地面评估方法，其特征在于，所述拼接图重叠率为15％。
10.如权利要求8所述的长时驻空平台的扫描效果的地面评估方法，其特征在于，所述任务要求的扫描成像范围为48km×48km的区域。
...【技术特征摘要】
1.一种长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置，其特征在于，所述伺服控制处理机包括：
3.如权利要求1所述的长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置，其特征在于，所述数据处理机包括：
4.如权利要求1所述的长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置，其特征在于，所述光电载荷包括：
5.一种长时驻空平台的扫描效果的地面评估方法，所述地面评估方法使用权利要求1至4中任意一项所述的长时驻空平台的扫描效果的地面评估装置对所述长时驻空平台的扫描效果进行评估，其特征在于，包括：
6.如权利要求5所述的长时驻空平台的扫描效果的地面评估方法，其特征在于，使用所述对地...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨光，杨渊强，李淑忠，刘岩，赵克军，张红刚，王合龙，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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