一種gps無(wú)信號(hào)時(shí)自動(dòng)返航的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及GPS導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種GPS無(wú)信號(hào)時(shí)自動(dòng)返航的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)可以確定飛機(jī)的位置并引導(dǎo)飛機(jī)按預(yù)定航線飛行。確定飛機(jī)位置的 方法通常有目視定位、航位推算和幾何定位三種，現(xiàn)有的GPS無(wú)信號(hào)時(shí)自動(dòng)返航方法強(qiáng)調(diào) 以圖像識(shí)別地面建筑物等，記錄航線信息，通過(guò)圖像比對(duì)確定飛機(jī)的瞬時(shí)位置，從而引導(dǎo)飛 機(jī)自動(dòng)返航。因此傳統(tǒng)的返航方法要么依賴于GPS等衛(wèi)星定位信號(hào)，要么依賴于控制站等 外部控制系統(tǒng)，在戰(zhàn)爭(zhēng)等情況下GPS無(wú)信號(hào)、控制站異常時(shí)將無(wú)法定位、返航。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種定位經(jīng)度高、使用方便的GPS無(wú)信號(hào)時(shí)自動(dòng)返航的方 法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0005] -種GPS無(wú)信號(hào)時(shí)自動(dòng)返航的方法，具體步驟如下：
[0006] (1)飛機(jī)航行途中通過(guò)高清攝像裝置實(shí)時(shí)獲取地面建筑視頻信息并存儲(chǔ)在圖像存 儲(chǔ)系統(tǒng)中，圖像識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)圖像處理算法提取建筑物和地形的特征信息，建立成航線信 息庫(kù)；
[0007] (2)飛機(jī)返航時(shí)再通過(guò)高清攝像裝置實(shí)時(shí)獲取地面建筑視頻信息，圖像識(shí)別系統(tǒng) 通過(guò)圖像處理算法提取建筑物和地形的特征信息，并對(duì)返航提取的建筑物和地形的特征信 息進(jìn)行垂直翻轉(zhuǎn)處理；
[0008] (3)將垂直翻轉(zhuǎn)處理后的建筑物和地形的特征信息與航線信息庫(kù)中的建筑物和地 形的特征信息進(jìn)行匹配；
[0009] (4)若垂直翻轉(zhuǎn)處理后的建筑物、地形的形狀與航線信息庫(kù)中的建筑物、地形的 形狀一致，并且垂直翻轉(zhuǎn)處理后的兩個(gè)建筑物、特殊地形三者之間的相對(duì)距離與航線信息 庫(kù)中相同兩個(gè)建筑物、特別地形三者之間的相對(duì)距離相等，則飛機(jī)處于正確的返航位置；反 之，則借助測(cè)距裝置計(jì)算距離并擬合返航航線，并根據(jù)偏差調(diào)整航向確定飛機(jī)的瞬時(shí)位置， 從而引導(dǎo)飛機(jī)自動(dòng)返航。
[0010] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述高清攝像裝置、圖像存儲(chǔ)系統(tǒng)、圖像識(shí)別系統(tǒng)和 測(cè)距裝置均與控制系統(tǒng)連接，所述控制系統(tǒng)還連接有補(bǔ)光裝置和人機(jī)交互裝置。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0012] 本發(fā)明在GPS無(wú)信號(hào)時(shí)也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)返航，能夠廣泛到應(yīng)用到實(shí)際的民用、軍用 飛機(jī)等各種飛機(jī)返航中，既不依賴外部控制系統(tǒng)，又不需接收GPS信號(hào)等數(shù)據(jù)，應(yīng)用在軍用 飛機(jī)中尤其能體現(xiàn)出隱蔽的優(yōu)勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為本發(fā)明中飛機(jī)通過(guò)特征建筑物和地形記錄航線示意圖。
[0014] 圖2為本發(fā)明中飛機(jī)通過(guò)特征建筑物和地形確定返航路線示意圖。。
[0015] 圖3為本發(fā)明中返航航線偏離校準(zhǔn)示意圖。
[0016] 圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。
[0017] 圖5為本發(fā)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本專(zhuān)利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0019] 請(qǐng)參閱圖1-5, 一種GPS無(wú)信號(hào)時(shí)自動(dòng)返航的方法，具體步驟如下：
[0020] (1)飛機(jī)航行途中通過(guò)高清攝像裝置實(shí)時(shí)獲取地面建筑視頻信息并存儲(chǔ)在圖像存 儲(chǔ)系統(tǒng)中，圖像識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)圖像處理算法提取建筑物和地形的特征信息，建立成航線信 息庫(kù)；
[0021] (2)飛機(jī)返航時(shí)再通過(guò)高清攝像裝置實(shí)時(shí)獲取地面建筑視頻信息，圖像識(shí)別系統(tǒng) 通過(guò)圖像處理算法提取建筑物和地形的特征信息，由于飛機(jī)往返航線獲取的相同位置圖像 是反向的，因此對(duì)返航提取的建筑物和地形的特征信息進(jìn)行垂直翻轉(zhuǎn)處理；
[0022] (3)將垂直翻轉(zhuǎn)處理后的建筑物和地形的特征信息與航線信息庫(kù)中的建筑物和地 形的特征信息進(jìn)行匹配；
[0023] (4)若垂直翻轉(zhuǎn)處理后的建筑物、地形的形狀與航線信息庫(kù)中的建筑物、地形的 形狀一致，并且垂直翻轉(zhuǎn)處理后的兩個(gè)建筑物、特殊地形三者之間的相對(duì)距離與航線信息 庫(kù)中相同兩個(gè)建筑物、特別地形三者之間的相對(duì)距離相等，則飛機(jī)處于正確的返航位置；反 之，則借助測(cè)距裝置計(jì)算距離并擬合返航航線，并根據(jù)偏差調(diào)整航向確定飛機(jī)的瞬時(shí)位置， 從而引導(dǎo)飛機(jī)自動(dòng)返航。
[0024] 所述高清攝像裝置、圖像存儲(chǔ)系統(tǒng)、圖像識(shí)別系統(tǒng)和測(cè)距裝置均與控制系統(tǒng)連接， 所述控制系統(tǒng)還連接有補(bǔ)光裝置和人機(jī)交互裝置。所述補(bǔ)光裝置可在夜間或照度較低時(shí)提 高視頻質(zhì)量，更利于圖像分析。
[0025] 請(qǐng)參閱圖3,飛機(jī)在返航過(guò)程中，根據(jù)識(shí)別到的建筑物A和建筑物B，可確定當(dāng)前返 航航線的理論位置為C，飛機(jī)理論位置C到建筑物A、建筑物B的距離分別應(yīng)為a、b，飛機(jī)實(shí) 際位置C'到建筑物A、建筑物B的距離分別為a'、b'，若a不等于a'或b不等于b'， 則判定飛機(jī)實(shí)際位置C'和理論位置C不一致，需要根據(jù)偏差距離L進(jìn)行調(diào)整，利用a、a'、 h值，根據(jù)下述公式1計(jì)算偏差距離L :
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種GPS無(wú)信號(hào)時(shí)自動(dòng)返航的方法，其特征在于，具體步驟如下： (1) 飛機(jī)航行途中通過(guò)高清攝像裝置實(shí)時(shí)獲取地面建筑視頻信息并存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ) 系統(tǒng)中，圖像識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)圖像處理算法提取建筑物和地形的特征信息，建立成航線信息 庫(kù)； (2) 飛機(jī)返航時(shí)再通過(guò)高清攝像裝置實(shí)時(shí)獲取地面建筑視頻信息，圖像識(shí)別系統(tǒng)通過(guò) 圖像處理算法提取建筑物和地形的特征信息，并對(duì)返航提取的建筑物和地形的特征信息進(jìn) 行垂直翻轉(zhuǎn)處理； (3) 將垂直翻轉(zhuǎn)處理后的建筑物和地形的特征信息與航線信息庫(kù)中的建筑物和地形的 特征信息進(jìn)行匹配； (4) 若垂直翻轉(zhuǎn)處理后的建筑物、地形的形狀與航線信息庫(kù)中的建筑物、地形的形狀一 致，并且垂直翻轉(zhuǎn)處理后的兩個(gè)建筑物、特殊地形三者之間的相對(duì)距離與航線信息庫(kù)中相 同兩個(gè)建筑物、特別地形三者之間的相對(duì)距離相等，則飛機(jī)處于正確的返航位置；反之，則 借助測(cè)距裝置計(jì)算距離并擬合返航航線，并根據(jù)偏差調(diào)整航向確定飛機(jī)的瞬時(shí)位置，從而 引導(dǎo)飛機(jī)自動(dòng)返航。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPS無(wú)信號(hào)時(shí)自動(dòng)返航的方法，其特征在于，所述高清攝像裝 置、圖像存儲(chǔ)系統(tǒng)、圖像識(shí)別系統(tǒng)和測(cè)距裝置均與控制系統(tǒng)連接，所述控制系統(tǒng)還連接有補(bǔ) 光裝置和人機(jī)交互裝置。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種GPS無(wú)信號(hào)時(shí)自動(dòng)返航的方法，飛機(jī)航行途中通過(guò)高清攝像系統(tǒng)獲取地面建筑視頻信息并存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)系統(tǒng)中，通過(guò)圖像處理算法提取建筑物和地形的特征信息，建立成航線信息庫(kù)，返航時(shí)同樣獲取地面建筑圖像、地形，圖像進(jìn)行垂直翻轉(zhuǎn)處理后與已有航線特征信息庫(kù)比對(duì)，如果多個(gè)特征建筑物或地形與航線信息庫(kù)匹配，借助測(cè)距裝置可確認(rèn)航線確定飛機(jī)的瞬時(shí)位置，從而引導(dǎo)飛機(jī)自動(dòng)返航。本發(fā)明在GPS無(wú)信號(hào)時(shí)也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)返航，能夠廣泛到應(yīng)用到實(shí)際的民用、軍用飛機(jī)等各種飛機(jī)返航中，既不依賴外部控制系統(tǒng)，又不需接收GPS信號(hào)等數(shù)據(jù)，應(yīng)用在軍用飛機(jī)中尤其能體現(xiàn)出隱蔽的優(yōu)勢(shì)。
【IPC分類(lèi)】G01C21-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104807456
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510211995
【發(fā)明人】龍剛, 林宋偉
【申請(qǐng)人】深圳市保千里電子有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年4月29日