飞机近场飞行轨迹监控系统的研制

发布时间：2017-08-13 04:09

  本文关键词：飞机近场飞行轨迹监控系统的研制

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【摘要】：随着我国航空事业的飞速发展，无论是军用航空还是民用航空的规模都在不断的扩大。航空安全是影响航空事业发展的重要因素，在航空事业中起着越来越重要的作用。在军用航空领域，一般希望地面指挥人员能够实时的监控到飞机的动态，了解飞机的运行情况，能够及时提醒飞行员做出正确的飞行动作，确保飞行安全。 本文主要针对飞机滑行、近场起飞和着陆阶段无法对其监控，影响飞行安全的问题，探索研制一种飞机近场飞行轨迹监控系统。该系统可以直观可视化方式将近场飞行的飞机姿态、襟副翼、起落架、舵面等工作情况以画面形式实时、连续、稳定地传送给地面试飞指挥员，有效地完成对飞机起飞和着陆阶段实施监控，更好地保证飞机的飞行安全。 根据某机场及相关科研飞机近场飞行轨迹监控任务要求，给出了雷达引导跟踪系统、自动跟踪系统和状态分析与分发重现3个子系统的技术要求。给出了采用雷达锁定技术与计算机视觉和图像处理和识别技术相结合的飞机近场飞行监控系统的总体设计方案，分析了自动跟踪、位姿自动测量和状态分析与分发重现3个子系统工作原理，论证了所建立的总体技术方案可行。 基于以上原理搭建了一个飞机近场飞行轨迹监控系统，实现了某机场飞机飞行近场轨迹有机场北端起飞着陆、机场南端起飞着陆和机场上空飞行三种情况的监控。 自动跟踪系统包括三个子系统： （1）雷达引导跟踪系统； （2）自动跟踪系统； （3）状态分析与分发重现系统。 三个子系统既有明确的分工，又相互融合，，构成一个综合的大的系统，是一个有机的整体。在完成系统技术分析的基础上，以模块化方式研制了系统硬件和系统软件。其中主要包括转台、镜头、图像传输与分发、跟踪模块、位姿测量模块和关键部件状态分析模块等，并以试验方式完成了对飞行轨迹监控系统的检验。
【关键词】：雷达跟踪 自动跟踪 目标识别 云台 监控
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：V328.3;V249
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 本文主要研究内容13-14
• 第2章 雷达与视觉结合的系统总体方案14-28
• 2.1 任务目标14
• 2.2 系统主要技术要求14-15
• 2.2.1 雷达引导跟踪系统的技术要求14
• 2.2.2 自动跟踪系统技术要求14-15
• 2.2.3 状态分析与分发重现系统技术要求15
• 2.3 系统总体方案分析15-16
• 2.4 雷达与视觉结合的自动跟踪技术研究16-26
• 2.4.1 雷达引导跟踪技术分析18-19
• 2.4.2 自动跟踪系统的技术分析19-25
• 2.4.3 状态分析与分发重现技术研究25-26
• 2.5 本章小结26-28
• 第3章 雷达解析引导跟踪系统的实现28-38
• 3.1 雷达解析引导跟踪技术分析及系统搭建28-29
• 3.1.1 技术分析28
• 3.1.2 系统硬件系统搭建28-29
• 3.2 软件系统搭建29-37
• 3.2.1 服务器软件29-31
• 3.2.2 控制台软件31-34
• 3.2.3 控制端工作流程34-36
• 3.2.4 软件界面设计36-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第4章 自动跟踪系统及分发重现系统的实现38-57
• 4.1 系统硬件实现38-41
• 4.1.1 转台搭建38-39
• 4.1.2 镜头选择39-40
• 4.1.3 图像输出与分发系统40
• 4.1.4 机械安装结构实现40-41
• 4.2 系统关键模块的实现41-46
• 4.2.1 自动跟踪模块实现41-44
• 4.2.2 位姿测量模块44-45
• 4.2.3 网络分发与显示模块45-46
• 4.3 系统软件设计46-51
• 4.3.1 软件系统功能框图及说明46
• 4.3.2 软件系统功能实现总体方案46-48
• 4.3.3 软件系统主界面图及说明48
• 4.3.4 目标发现模块设计48
• 4.3.5 跟踪模块设计48-49
• 4.3.6 位姿测量模块设计49-50
• 4.3.7 传输和分发设计50
• 4.3.8 状态分析设计50-51
• 4.4 系统标定51-55
• 4.4.1 摄像机标定51
• 4.4.2 全局标定51-54
• 4.4.3 系统整体标定过程54-55
• 4.5 系统验证结果55
• 4.6 本章小结55-57
• 结论57-58
• 参考文献58-63
• 致谢63-64
• 个人简历64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 李迎春,陈贺新,赵铭,顼鹏飞;基于飞机目标的仿射不变矩研究[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年S1期

2 余小游,卢焕章,常青,孙广富;多传感器目标识别系统中的数据融合方法与系统结构的研究[J];国防科技参考;1998年01期

3 徐本连;王执铨;;一种基于切换模型的快速机动目标跟踪算法研究[J];控制与决策;2006年09期

4 侯志强;韩崇昭;;视觉跟踪技术综述[J];自动化学报;2006年04期

本文编号：665300