一种利用电子视频测量装甲车体倾斜的方法.pdf

本发明属于坦克装甲车辆火控系统技术领域，具体涉及一种利用电子视频测量装甲车体倾斜的方法。该方法包括：计算目的视频图像的宽高；在目的视频图像中标注车体水平位置；在目的视频图像中标注车体水平倾斜角度；等步骤。其首先建立与车体固定的坐标系，然后通过旋转坐标系与远方大地水平线重合，计算获得旋转的角度，即得到所需的车体水平倾斜角度，该方案经过了型号台架联调试验，能够满足测量车体倾斜角度的使用要求，目前正在随车进行验证。

权利要求书
1.  一种利用电子视频测量装甲车体倾斜的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤1：计算目的视频图像的宽高；
假设源视频图像分辨率为M*N，在瞄准线与武器线保持一致的前提下，当火控系统所装定的射击诸元武器线的装定角度不变时，操作人员通过显控终端的操作设置源视频图像放大倍率为n，则电子变倍后的目的视频图像截取源视频图像的水平向像素为M/n，垂直向像素为N/n；
步骤2：在目的视频图像中标注车体水平位置；
安装视频CCD时确保CCD的视场和车体保持水平，即保证CCD的视场和车体垂直，则在视频的中心位置做一组垂直交叉的的两组线段，其交汇中心为电子视频的中心点，水平向的线段标记为X轴，垂直向的线段标记为Y轴，交汇点即视频的中心点标记为点O，建立以O为中心的坐标系；
步骤3：在目的视频图像中标注车体水平倾斜角度；
当视频CCD采集的目的视频图像中，出现车体水平向倾斜状况时，在X轴上选取任意一点A；以O为圆心，线段OA以远方大地水平线为基准向大地水平线旋转，直到线段OA和大地水平线完全重合，记录OA旋转过程中旋转的角度，即为车体水平倾斜的角度。

2.  如权利要求1所述的一种利用电子视频测量装甲车体倾斜的方法，其特征在于，所述步骤3中，具体包括如下步骤：
步骤301：根据目的视频图像的分辨率和放大倍数，计算出A在坐标系中的坐标，标注为(a，b)；
步骤302：记录线段OA旋转过程中线段OA旋转的步数为x；记线段OA旋转的角度为m，则m即为车体水平倾斜的角度；
步骤303：计算出车体倾斜的角度值；
目的视频图像垂直向像素为N/n，根据三角函数公式，在目的视频图像中线段OA旋转过程每一步所行经的最小角度为：
则车体水平倾斜的角度m根据如下公式计算获得：
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说明书一种利用电子视频测量装甲车体倾斜的方法
技术领域
本发明属于坦克装甲车辆火控系统技术领域，具体涉及一种利用电子视频测量装甲车体倾斜的方法。
背景技术
车体的倾斜姿态，对坦克装甲车辆的安全驾驶和坦克装甲车辆火控系统弹道解算结果有着很大影响，所以以往的坦克装甲车辆及其火控系统都配备有专门的倾斜测量仪。但是，这种专用的倾斜测量仪尤其是军品级的坦克装甲车辆倾斜测量仪，其价格往往都比较昂贵，并且如果倾斜测量仪出现故障后，大部分没有降级使用的措施，这就使得坦克装甲车辆的乘员无法得知车体倾斜的具体数据。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题：如何提供一种利用电子视频测量装甲车体倾斜的方法，使火控系统不必配备专门的车体倾斜传感器就可以测量车体的倾斜角度，既可以节省成本又能满足火控系统弹道解算的需要。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种利用电子视频测量装甲车体倾斜的方法，其包括如下步骤：
步骤1：计算目的视频图像的宽高；
假设源视频图像分辨率为M*N，在瞄准线与武器线保持一致的前提下，当火控系统所装定的射击诸元武器线的装定角度不变时，操作人员通过显控终端的操作设置源视频图像放大倍率为n，则电子变倍后的目的视频图像截取源视频图像的水平向像素为M/n，垂直向像 素为N/n；
步骤2：在目的视频图像中标注车体水平位置；
安装视频CCD时确保CCD的视场和车体保持水平，即保证CCD的视场和车体垂直，则在视频的中心位置做一组垂直交叉的的两组线段，其交汇中心为电子视频的中心点，水平向的线段标记为X轴，垂直向的线段标记为Y轴，交汇点即视频的中心点标记为点O，建立以O为中心的坐标系；
步骤3：在目的视频图像中标注车体水平倾斜角度；
当视频CCD采集的目的视频图像中，出现车体水平向倾斜状况时，在X轴上选取任意一点A；以O为圆心，线段OA以远方大地水平线为基准向大地水平线旋转，直到线段OA和大地水平线完全重合，记录OA旋转过程中旋转的角度，即为车体水平倾斜的角度。
其中，所述步骤3中，具体包括如下步骤：
步骤301：根据目的视频图像的分辨率和放大倍数，计算出A在坐标系中的坐标，标注为(a，b)；
步骤302：记录线段OA旋转过程中线段OA旋转的步数为x；记线段OA旋转的角度为m，则m即为车体水平倾斜的角度；
步骤303：计算出车体倾斜的角度值；
目的视频图像垂直向像素为N/n，根据三角函数公式，在目的视频图像中线段OA旋转过程每一步所行经的最小角度为：
则车体水平倾斜的角度m根据如下公式计算获得：
m=x(arctg(Nna)).]]>
(三)有益效果
本发明技术方案首先建立与装甲车体固定的坐标系，然后通过旋转坐标系与远方大地水平线重合，计算获得旋转的角度，即得到所需的车体水平倾斜角度，该方案经过了型号台架联调试验，能够满足测 量车体倾斜角度的使用要求，目前正在随车进行验证。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决现有技术的问题，本发明提供一种利用电子视频测量装甲车体倾斜的方法，其包括如下步骤：
步骤1：计算目的视频图像的宽高；
假设源视频图像分辨率为M*N，在瞄准线与武器线保持一致的前提下，当火控系统所装定的射击诸元武器线的装定角度不变时，操作人员通过显控终端的操作设置源视频图像放大倍率为n，则电子变倍后的目的视频图像截取源视频图像的水平向像素为M/n，垂直向像素为N/n；
步骤2：在目的视频图像中标注车体水平位置；
安装视频CCD时确保CCD的视场和车体保持水平，即保证CCD的视场和车体垂直，则在视频的中心位置做一组垂直交叉的的两组线段，其交汇中心为电子视频的中心点，水平向的线段标记为X轴，垂直向的线段标记为Y轴，交汇点即视频的中心点标记为点O，建立以O为中心的坐标系；
步骤3：在目的视频图像中标注车体水平倾斜角度；
当视频CCD采集的目的视频图像中，出现车体水平向倾斜状况时，在X轴上选取任意一点A；以O为圆心，线段OA以远方大地水平线为基准向大地水平线旋转，直到线段OA和大地水平线完全重合，记录OA旋转过程中旋转的角度，即为车体水平倾斜的角度。
其中，所述步骤3中，具体包括如下步骤：
步骤301：根据目的视频图像的分辨率和放大倍数，计算出A在坐标系中的坐标，标注为(a，b)；
步骤302：记录线段OA旋转过程中线段OA旋转的步数为x； 记线段OA旋转的角度为m，则m即为车体水平倾斜的角度；
步骤303：计算出车体倾斜的角度值；
目的视频图像垂直向像素为N/n，根据三角函数公式，在目的视频图像中线段OA旋转过程每一步所行经的最小角度可近似为：
则车体水平倾斜的角度m根据如下公式计算获得：
m=x(arctg(Nna)).]]>
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。