一種具有濾波器的多管火箭射擊精度測量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于多管火箭射擊精度和射擊范圍測量研究領(lǐng)域，具體涉及一種對多管火 箭實現(xiàn)射擊范圍測量的、射擊精度計算的、安裝于四軸飛行器的具有濾波器的多管火箭射 擊精度測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于多管火箭的射擊目標所處的位置復雜多變，比如存在遮擋物等，傳統(tǒng)的測量 儀存在觀察死角，在有些情況下不能夠?qū)崿F(xiàn)多管火箭射擊范圍測量的目的或者是得到的多 管火箭射擊范圍不準確，這導致射擊精度的計算存在很大誤差；而且傳統(tǒng)的多管火箭射擊 精度測量儀需要認為的調(diào)整攝像頭的角度，獲取的視覺圖像少，對射擊精度的計算結(jié)果存 在很大誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是解決多管火箭在復雜環(huán)境中射擊精度計算分析過程中存在的測 量困難、誤差大、耗時長、經(jīng)濟型低的問題，提供一種具有濾波器的多管火箭射擊精度測量 儀。
[0004] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：包括視覺跟蹤系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換電路、放大電路、單片 機、濾波器、接口、四軸飛行器，視覺跟蹤系統(tǒng)由單個攝像頭組成，攝像頭（1)的輸出端與光 電轉(zhuǎn)換電路⑵相連；光電轉(zhuǎn)換電路⑵的輸入端與攝像頭⑴相連，輸出端與放大電路 ⑶相連；放大電路⑶的輸入端與光電轉(zhuǎn)換電路⑵相連，輸出端與單片機⑷相連；單 片機⑷的輸入端與放大電路（3)、濾波器（5)相連，輸出端與濾波器（5)、接口（6)相連； 濾波器（5)的輸入端與單片機（4)相連，輸出端與單片機（4)相連；接口（6)的輸入端與單 片機⑷相連。
[0005] 本發(fā)明還具有以下特點：
[0006] 1.單片機對視覺跟蹤系統(tǒng)傳遞回來的信息進行處理，將射擊前后的圖像進行對 比分析，通過分析結(jié)果，繪制多管火箭射擊落點的散點圖，散點圖的坐標系以目標為坐標原 點，正北方向為X軸，與X軸在同一平面并且垂直指向正東的為y軸，當火箭彈所有落點的 位置坐標確定之后，假設落點的位置坐標分別為（ Xl，yi)，（x2，y2)，（Xl， yi) (i = 3,4, "Sm), 計算兩個最遠落點位置坐標之間的距離d，
[0007] 得出多管火箭的射擊范圍為：
[0008]
[0009] 假設以目標物體為中心，半徑30米以內(nèi)的區(qū)域為有效目標殺傷區(qū)，利用測量儀前 后兩次得到的圖像進行對比，測量有效殺傷區(qū)之內(nèi)的彈坑數(shù)量，假設有效殺傷區(qū)之內(nèi)的彈 坑數(shù)量為n，說明多管火箭發(fā)射的m枚導彈中，只有其中的η個可以有效的對目標進行殺傷， 剩下的m-n個火箭彈沒有打中目標的有效殺傷區(qū)域，
[0010] 得出多管火箭的射擊精度為：
[0011] δ = n/m
[0012] 2.所述濾波器是粒子濾波器。
[0013] 3.為了讓操作者更加直觀的對多管火箭射擊精度進行處理與調(diào)整，特別加入了一 個人機操作界面和顯示系統(tǒng)，人機操作界面加入的目的是對射擊范圍和射擊精度計算過程 中用到的過程參數(shù)根據(jù)實際情況進行調(diào)整。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明由于將視覺跟蹤系統(tǒng)安裝于四軸 飛行器，對目標區(qū)域可以進行全方位探測，通過多個視覺圖像比較分析，可以對多管火箭的 射擊范圍進行精確測量，在設計精度計算過程中，可以減小誤差，盡可能精確的計算射擊精 度。不僅大大節(jié)省了測量和計算的時間，而且經(jīng)濟性得到了提高，提高了多管火箭射擊精度 計算效率。而由于攝像機采集到的圖像質(zhì)量不清楚導致在計算多管火箭射擊范圍的時候 存在偏差，所以加入粒子濾波器，對圖像誤差進行濾波處理，將處理之后的信息傳入單片機 中，單片機對濾波之后的信息進行處理，減小隨機誤差，提高了射擊精度。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的測量儀組成示意圖。
[0016] 圖2是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖3是本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖4是多管火箭彈坑散點圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述。
[0020] 本發(fā)明涉及一種多管火箭射擊范圍測量，多管獲獎射擊精度分析的，用于四軸飛 行器的多管火箭射擊精度測量儀及其實現(xiàn)方法，屬于多管火箭射擊精度分析技術(shù)領(lǐng)域。
[0021] 附圖1中，視覺跟蹤系統(tǒng)包括單個攝像頭，攝像頭的拍攝角度可以根據(jù)實際情況 進行調(diào)整。
[0022] 本發(fā)明包括視覺跟蹤系統(tǒng)1、光電轉(zhuǎn)換電路2、放大電路3、單片機4、濾波器5、接口 6、四軸飛行器。
[0023] 視覺跟蹤系統(tǒng)由單個攝像頭組成，攝像頭1的輸出端與光電轉(zhuǎn)換電路3相連；
[0024] 光電轉(zhuǎn)換電路2的輸入端與攝像頭1相連，輸出端與放大電路3相連；
[0025] 放大電路3的輸入端與光電轉(zhuǎn)換電路2相連，輸出端與單片機4相連；
[0026] 單片機4的輸入端與放大電路3、濾波器5相連，輸出端與濾波器5、接口 6相連；
[0027] 濾波器5的輸入端與單片機4相連，輸出端與單片機4相連；
[0028] 接口 6的輸入端與單片機4相連。
[0029] 視覺跟蹤系統(tǒng)1的作用是在多管火箭發(fā)射之前，對目標區(qū)域進行攝像，并且將獲 得的圖像信息通過光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)3轉(zhuǎn)換為電信號，將信號經(jīng)過濾波器6濾波處理之后錄入 單片機5。視覺跟蹤系統(tǒng)包括兩個攝像頭：攝像頭1和攝像頭2,單片機5對兩個圖像信息 進行對比處理。在多管火箭對目標區(qū)域進行射擊之后，視覺跟蹤系統(tǒng)1再次對目標區(qū)域進 行攝像，經(jīng)過同樣的路線將圖像信息錄入單片機5,單片機將對射擊前后的圖像進行比較， 通過測量彈坑的數(shù)量和彈坑的位置計算多管火箭的射擊范圍以及射擊精度。
[0030] 經(jīng)過多管火箭射擊前后的形成的圖像，將兩者進行對比分析，通過分析結(jié)果，繪制 多管火箭射擊落點的散點圖。散點圖的坐標系以目標為坐標原點，正北方向為X軸，與X軸 在同一平面并且垂直指向正東的為y軸。當火箭彈所有落點的位置坐標確定之后，假設落 點的位置坐標分別為（X 1, Y1)，（x2, y；!)，（Xi，yi) (i = 3, 4,…，m)，計算兩個最遠落點位置坐 標之間的距離d，多管火箭的射擊范圍是以d為直徑的圓。
[0031] 假設以目標物體為中心，半徑10米以內(nèi)的區(qū)域為有效目標殺傷區(qū)，利用測量儀前 后兩次得到的圖像進行對比，測量有效殺傷區(qū)之內(nèi)的彈坑數(shù)量，假設有效殺傷區(qū)之內(nèi)的彈 坑