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数字式景象匹配区域相关制导

归档日期:07-01       文本归类:地形匹配制导      文章编辑:爱尚语录

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  数字式景象匹配区域相关制导(digital scene matching area correlation,DSMAC) 多用于远程巡航导弹的末制导。它是利用弹上设备实时拍摄导弹飞经地区景物的图象,经过数字化转换,与预储的数字式参照图象进行相关(即相比较),来确定导弹相对于目标位置的制导技术,通常简称景象匹配制导。

  digital scene matching area correlation

  所谓景象匹配,指的是两个不同的传感器从同一景物位置录取下来的两幅图像在空间上进行对准,确定出两者相对位移的过程。将预先拍摄到的地面景象照片,按照象素尺寸制成数字化地图,在导弹执行任务之前制定飞行路线,选择响应区域范围的景象作为基准图存入弹载匹配计算机中。如果该基准图景象特征明显,便于导弹准确匹配定位,则称之为匹配区。当导弹飞到预定位置时,弹上摄像机拍摄正下方地面的图像,并按象点尺寸、飞行高度和视场等参数生成一定大小的实时图,也送到匹配计算机中。在匹配计算机中,进行实时图与基准图的相关比较,找出两者的位置。由于基准图的地理坐标位置(或与目标的相对位置)是事先知道的。因此,根据它与实时图的配准位置,便可确定导弹相对于目标的位置,这就是景象匹配系统的动作过程。

  实现这种制导,需预先在目标附近选择地貌特征明显的地区作为景象匹配区,通过侦察获得匹配区景物的光学图象,并把景象匹配区分成若干正方形小单元。根据每个单元的平均光强度,换算成相应的数值,构成反映景象匹配区各单元光线强弱的数字式景象地图,存储在导弹的计算机中。当导弹飞经景象匹配区时,弹上电视摄像机拍摄的景物图象经过数字化处理,与预储的数字景象地图进行对比,确定导弹是否偏离预定的航线。如果发生偏离,则产生修正导弹航线]

  在完整的景象匹配过程中需要用到匹配区选择准则的确定(如灰度相关准则,空频域特征的准则,几何准则等)、景象的预处理(图像的增强、直方图均衡、图像的细化、图像去噪声、图像的几何畸变校正等)、景象特征提取(景象区域相关性提取,景象边缘跟踪,景象频域参数的提取,景象形态学参数的提取等)、景象分析(通过一组现有的景象选择准则与从景象图提取出的参数进行比较、综合过程)、景象评价(进行比较、综合后,对给定基准图中的可用景象进行评价和输出)、粗匹配定位算法、精匹配定位算法和匹配结果评估算法。

  数字景象匹配区域相关器的主要部件由探测器、微处理器、视频处理器/数字器以及相关处理器组成。当导弹飞到任务的末段即目标区域附近特定范围时,这个数字景象匹配区域相关器才开始工作。

  这种制导的精度很高。例如美国BGM-109C/D常规对地攻击型“战斧”巡航导弹,采用惯性加地形匹配加数宇式景象匹配区域相关制导,圆概率误差约9米,如果只有前两种制导方式,圆概率误差为30米。

  数字景象匹配区域相关器部件框图图片来源----《航天控制》1991年2期第49-56,39页

  景象匹配技术在战斧式导弹上应用图片来源----《航天控制》1991年2期第49-56,39页

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