¿Qué es Guía de coincidencia de imágenes?

La tecnología de guiar automáticamente el misil al objetivo a través de la imagen de función de detección remota. La tecnología de guía de correspondencia de imágenes se aplicó a misiles de crucero y misiles balísticos en la década de 1970.

Este tipo de método de guía puede aumentar la precisión del impacto del misil en el orden de 10 metros (ver sistema de control y guía del misil), y es un método importante para mejorar la precisión del impacto del misil.

Principio Losobjetivos terrestres (como puertos, aeropuertos, ciudades, etc.) tienen mucha información característica estrechamente relacionada con ubicaciones geográficas, como ondulaciones topográficas, reflejos de ondas de radio, radiación de microondas, radiación infrarroja y la distribución de la intensidad del campo geomagnético.

La guía de coincidencia de imágenes se basa en la correspondencia entre las características de la superficie y las ubicaciones geográficas. El dispositivo de detección remota de imágenes del misil captura imágenes reales de características de la superficie (llamadas imágenes en tiempo real) en un espacio aéreo predeterminado a lo largo de la trayectoria de vuelo.

En el correlacionador, el mapa en tiempo real se compara (registrado) con el mapa de características estándar (denominado mapa de referencia o mapa de referencia) pre-almacenado en la memoria del misil, determinando así la desviación entre la posición de vuelo real de el misil y la posición estándar.

Con base en esta desviación, la computadora a bordo del misil realiza cálculos en tiempo real y emite comandos de guía de acuerdo con el programa de guía almacenado previamente, y luego, a través de la conversión de señal, el actuador controla la dirección del vector de empuje del motor, cambia la trayectoria del centro de masa del misil y logra el objetivo de dar en el blanco con precisión Un método de guía autónomo.

La clave para la guía de coincidencia de imágenes es identificar dos imágenes de la misma escena capturadas por diferentes dispositivos de detección remota en diferentes momentos. Debido a que a menudo hay varios ruidos de medición, distorsiones geométricas y errores de transformación en el gráfico en tiempo real, no puede ser completamente consistente con el gráfico estándar.

Para identificar de manera efectiva las subimágenes de referencia que coinciden con la imagen en tiempo real de un conjunto de imágenes de referencia, generalmente es necesario adoptar tecnologías relacionadas o tecnologías de reconocimiento de patrones.

En los sistemas de guía reales, se utilizan tecnologías más relacionadas, es decir, los valores de la función de correlación (máximo o mínimo) se utilizan para medir la similitud entre las imágenes y determinar si las dos coinciden. Por lo tanto, la tecnología de coincidencia de imágenes a veces se denomina tecnología de correlación de imágenes .

La clasificación sedivide en coincidencia unidimensional, bidimensional y tridimensional de acuerdo con las diferentes características geométricas del espacio de la imagen, o correspondientemente llamada coincidencia de línea, coincidencia de superficie y coincidencia estéreo; de acuerdo con las diferentes características de la información de la imagen, es dividido en coincidencia de terreno y coincidencia de mapa (coincidencia de escena).

Coincidencia de imágenes); De acuerdo con los diferentes dispositivos de detección remota de imágenes utilizados, se divide en coincidencia de imágenes ópticas, coincidencia de imágenes de radar y coincidencia de imágenes de radiación de microondas; de acuerdo con la información de imagen diferente métodos de extracción, se divide en coincidencia de imágenes activa y coincidencia de imágenes pasivas.

En la práctica, generalmente se clasifica según las características de la información de la imagen. Por lo tanto, la guía de coincidencia de imágenes se divide en guía de coincidencia de terreno y guía de coincidencia de mapa.

La guía de coincidencia delterreno toma los contornos del terreno (líneas de contorno) como característica de coincidencia, y generalmente usa un altímetro de radar (o láser) como un dispositivo de detección remota y almacena un perfil de contorno del terreno (mapa en tiempo real) medido a lo largo de la trayectoria de vuelo en la bomba Los mapas de referencia de varias áreas de coincidencia de terrenos se emparejan en el correlacionador.

La guía de coincidencia de terreno es una coincidencia unidimensional y la precisión de la guía puede alcanzar el orden de cientos de metros. Se puede utilizar para la guía de alcance completo (áreas intermitentes) de misiles de crucero y la guía media o terminal de misiles balísticos.

La ventaja de la guía de coincidencia del terreno es que es fácil obtener las características del objetivo, los datos de la fuente de referencia son estables y no se ven afectados por los cambios climáticos. La desventaja es que no es adecuado para su uso en áreas planas.

La guía de correspondencia de mapasse caracteriza por la geomorfología regional, utilizando dispositivos de imágenes de imágenes (radar, radiación de microondas, ópticos) para capturar un mapa del área a lo largo de la trayectoria de vuelo o cerca del área objetivo y compararlo con el mapa de referencia almacenado en el misil.

La coincidencia de mapas pertenece a la coincidencia bidimensional, que puede determinar la desviación de las dos coordenadas del misil y realizar un control bidimensional. La precisión de la guía es mayor que la del control unidimensional, que es un orden de magnitud mayor que el precisión de la guía de coincidencia del terreno, pero la complejidad también aumenta en consecuencia.

El misil balístico de superficie a superficie tipo 2 "Pershing" de Estados Unidos utiliza este tipo de guía. La ventaja de la guía de correspondencia de mapas es que se puede utilizar en áreas planas, pero las características del objetivo no son fáciles de obtener.

Los datos de la fuente de referencia se ven afectados por los cambios climáticos y estacionales y no son lo suficientemente estables. Cuando se utiliza la adaptación óptica, también está sujeta a la influencia de los cambios en la luz solar y las condiciones meteorológicas en un día.

Composición del sistema "Elsistema de guía de coincidencia de imágenes está compuesto por un dispositivo de detección remota de imágenes, una memoria de imágenes, un correlador de imágenes, una computadora transportada por misiles y algunos otros dispositivos accesorios.

Dispositivo de detección remota de imágenes: es un componente sensible del sistema, que tiene las funciones de tomar fotografías, generar imágenes y procesar (o retransmitir) imágenes.

Por lo general, incluyen altímetro de radar, radar de imágenes, radiómetro de microondas y dispositivo de imágenes ópticas.

Memoria de imágenes: almacena el atlas de referencia obtenido y procesado previamente. El tamaño de la imagen de referencia suele ser mayor que el de la imagen en tiempo real, por lo que la capacidad de almacenamiento es muy grande.

Los más utilizados son la memoria de semiconductores, la memoria de núcleo magnético, la cinta magnética o la memoria de disco, etc. Para el sistema de coincidencia de imágenes ópticas, el mapa de referencia se puede almacenar directamente en el filtro adaptado.

Correlacionador de imágenes: complete el cálculo de correlación entre la imagen en tiempo real y la imagen de referencia.

Determine la posición de registro actual del misil y su desviación de desplazamiento relativa. Es el núcleo de la guía de coincidencia de imágenes y debe cumplir con los requisitos de precisión, confiabilidad y tiempo real.

El correlador de imágenes suele tener varias formas de óptica, electrónica analógica (tubo de correlación fotoeléctrica) y digital. El correlacionador digital es una computadora digital de alta velocidad y gran capacidad.

Computadora a bordo de una bomba: complete el cálculo de la guía en tiempo real y emita comandos como misiles guiados y apagado del motor. Para el sistema de correspondencia de imágenes digitales, se pueden integrar el correlador y el ordenador de guía.

Además, para formar un sistema de guía completo, debe haber dispositivos de conversión de señal y actuadores.

Si se combinan la guía de coincidencia de imágenes y la guía de inercia, el posicionamiento de alta precisión de la coincidencia de imágenes se puede utilizar para corregir los errores de la herramienta de la guía de inercia y, al mismo tiempo, la probabilidad de captura de la coincidencia de imágenes se puede mejorar mediante la guía de inercia.

De esta manera, se pueden reducir los requisitos de precisión del dispositivo inercial y se puede reducir el ancho del área de la topografía a almacenar, reduciendo así la capacidad de memoria de imagen requerida.