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机载光电吊舱是集CCD电视摄像仪/红外摄像仪,激光测距仪、数据记录仪等高精度测量设备于一体的用于实现航空侦察、目标瞄准、跟踪、定位等功能的全天候电子侦察设备,在军用及民用航空领域均有着重要的应用价值。机载光电吊舱根据测量目标相对于平台的方位角、俯仰角、距离,辅以载机平台GPS信息、载机姿态信息,通过齐次坐标矩阵转换即可实现对目标的定位。这种定位技术区别于惯性制导定位,不用到达需定位的目标点,即可实现对目标的非接触远程定位和侦查,具有更好的机动性和隐蔽性。在实际工作过程中,载机位置和姿态等因素将不可避免的影响到机载光电吊舱的定位测量精度。因此对工作过程中的各参数对定位精度的影响进行详细的分析研究,并提出精度改进方案有着重大的现实意义。文章主要内容包括以下几个部分: (1)根据实际模型建立了基座坐标系到大地坐标系的五个辅助坐标系,利用齐次坐标转换法,推导了机载光电吊舱对地面目标的定位方程和引导方程。 (2)利用蒙特卡罗法思想,在MATLAB中编写了机载光电吊舱目标定位和引导误差仿真程序并设计了图形用户界面(GUI)。对目标定位过程进行误差分析,详细探讨了各个参数对定位精度的影响,确定了影响定位精度的主要因素,并提出一些提高定位精度的合理措施。 (3)提出采用自适应噪声抑制技术减少载机姿态角测量误差,阐述了自适应噪声抑制原理及BP神经网络的结构及算法,在此基础上设计了基于BP神经网络的自适应噪声抑制系统并进行了仿真试验,并进一步在Simulink中对BP神经网络及噪声抑制系统进行了设计和仿真。 (4)通过实际的测量和数据分析,验证了利用齐次坐标转换法建立目标定位方程及利用蒙特卡罗法进行误差分析的正确性和可行性。