一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化方法及装置

摘要

本发明实施例中提供的一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化装置及方法，当飞行器进入本系统的探测范围中时，智能监视控制分系统自动识别是否为目标飞行器，若为目标飞行器则向跟踪控制分系统发出指令，使之控制运动跟踪分系统对飞行器进行跟踪，同时开启激光测距功能，实时解算出目标飞行器相对于本系统的距离与速度信息，解决了传统方式中依靠操作员/飞行员以及地面指挥人员的累积经验来判断的问题，大大节省了人力资源；其次，不需要对飞行器进行改造，在保证飞行安全的同时节省了人力与物力资源；最后，采用自动化技术，实现了设备的自动化在线工作。

说明书

技术领域

本发明涉及光学雷达设备技术、激光测距技术以及图像处理技术领域，特别涉及一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化方法及装置。

背景技术

目前无论是在无人机、民航、战斗机异或舰载机的飞行训练或使用中，飞行器的飞行参数以及飞行姿态是否符合训练要求，大多依靠操作员/飞行员以及地面指挥人员的累积经验来判断，这样不但需要大量的时间去累计经验，而且容易造成主观上的判断失误。诚然，目前也有一些利用应答机配合中线视频设备的飞行训练辅助设施，但是这用方法需要飞行器上装有应答机设备，对于没有安装应答机的飞行器则无法进行辅助训练。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例中提供一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化方法及装置，解决了传统方式中依靠操作员/飞行员以及地面指挥人员的累积经验来判断的问题，大大节省了人力资源，不需要对飞行器进行改造，在保证飞行安全的同时节省了人力与物力资源，采用自动化技术，实现了设备的自动化在线工作。

第一方面，本发明实施例中提供一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化方法，包括：

通过智能监视控制分系统中的第一人机交互单元人工录入工作参数并开启自动工作模式的权限，并通过跟踪控制分系统中的第二人机交互单元进入工作状态，所述工作参数包括站址坐标、等待点、结束点以及编码器零点位置；

在物体出现在所述等待点位置周边预设范围内时，所述智能监视控制分系统中的图像匹配单元将所述物体的图像与模型图像进行比较，并在所述物体的特征符合所述模型图像特征时确认所述物体为目标飞行器，所述智能监视控制分系统向运动跟踪分系统发出激光开启指令并向所述跟踪控制分系统发送所述目标飞行器的相对位置信息，以使得所述控制运动跟踪分系统以一定的角加速度进行转动并对所述目标飞行器进行跟踪；

所述控制运动跟踪分系统进入稳定跟踪状态后，所述智能监视控制分系统中的智能学习单元不断学习当前帧数下所述目标飞行器的相关特征，并以所述目标飞行器的相关特征为依据预测下一帧所述目标飞行器的特征变化的方法以保证跟踪状态的稳定；

当所述目标飞行器运动至所述结束点周围预设范围时，所述智能监视控制分系统向所述跟踪控制分系统发出跟踪结束的数引指令，完成跟踪。

作为一种可选的方案，所述当所述目标飞行器运动至所述结束点周围预设范围时，所述智能监视控制分系统向所述跟踪控制分系统发出跟踪结束的数引指令之后，还包括：

所述运动跟踪分系统以一定的角加速度转动回到所述等待点的位置，在所述运动跟踪分系统转动至所述等待点并关闭激光器阵列单元，完成跟踪。

作为一种可选的方案，还包括：

当系统进入稳定跟踪状态后，所述智能监视控制分系统中的智能控制单元根据当前时刻目标飞行物在图像中所占有的像素值进行自动变倍，在占有的像素值低于设定阈值时则向小视场方向进行变倍，在占有的像素值高于设定阈值则向大视场方向进行变倍。

作为一种可选的方案，还包括：

当系统进入稳定跟踪状态后，所述智能监视控制分系统中的数据处理单元实时读取所述运动跟踪分系统上传的距离信息，并根据运动跟踪分系统上传的环境状态信息结合距离值的大小对距离值进行实时的参数修正。

作为一种可选的方案，所述当系统进入稳定跟踪状态后，所述智能监视控制分系统中的数据处理单元实时读取运动跟踪分系统上传的距离信息，并根据运动跟踪分系统上传的环境状态信息结合距离值的大小对距离值进行实时的参数修正，参数修正公式如下：

L′＝1000+k

其中，L′为修正后的距离值，单位为米；k

作为一种可选的方案，还包括：

当测量到与所述目标飞行器的相对距离值3帧后，所述智能控制分系统的数据处理单元以第4帧的距离值为自变量数据，将速度值计算并保存下来，速度值计算公式如下：

S＝L′/t

其中，S为速度值，单位为m/s；L′为所述的修正后的距离值，单位为米t为2帧距离值之间相隔的时间，单位为秒。

作为一种可选的方案，还包括：

将目标飞行器的模型图像通过人工的方式录入到所述智能监视控制分系统中，对所述智能监视控制分系统中的智能学习单元进行学习和训练。

作为一种可选的方案，所述控制运动跟踪分系统进入稳定跟踪状态后，所述智能监视控制分系统中的智能学习单元不断学习当前帧数下所述目标飞行器的相关特征，并以所述目标飞行器的相关特征为依据预测下一帧所述目标飞行器的特征变化的方法以保证跟踪状态的稳定之前，还包括：

当所述目标飞行器与运动跟踪分系中的相机单元的视频中心重合3帧频的时间后确定进入稳定跟踪状态。

作为一种可选的方案，还包括：

智能监视控制分系统中的人机交互单元中在激光器光斑打击位置与视频中心发生偏移，则可以通过对视频中心进行拉偏，以使得激光器光斑打击位置在所述目标飞行器上。

作为一种可选的方案，还包括：

在某一位置处所述物体的特征与模型图像的匹配度超出预设值，则确认所述物体为无效目标，放弃对该目标的跟踪，所述智能监视控制分系统向所述跟踪控制分系统发出跟踪结束的数引指令，控制所述运动跟踪分系统以一定的角加速度转动回到所述等待点的位置，并在所述运动跟踪分系统转动至所述等待点的同时关闭激光器，等待下一次目标物体的进入。

作为一种可选的方案，还包括：

当目标飞行器的背景复杂度超出允许值时，所述图像匹配单元以每2个图像帧频为一个周期的方式不断地对所述目标飞行器与模型卡进行匹配，以保证对目标飞行器进行稳定跟踪。

第二方面，本发明实施例中提供一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化装置，包括跟踪控制分系统、智能监视控制分系统以及运动跟踪分系统，

所述跟踪控制分系统由AC-DC电源单元、人机交互单元、时间统一单元、电机控制单元以及PWM波电平转换单元组成；其中，所述AC-DC电源单元用于将220V/50Hz的交流电转换成直流电，并供给整个装置使用；所述人机交互单元为带有操纵杆和按键功能的操作平台，用于装置自动权限未开启时通过手动的方式对装置进行控制，并可以使操作人员在任意时刻切断运动跟踪分系统中伺服电机的工作电源，作为急停装置使用；所述时间统一单元用于接收外部的时间统一信息，产生内部时间统一信息供给装置使用；所述电机控制单元用于通过接收智能监视控制分系统发送的目标位置信息，以一定的占空比向运动跟踪分系统发送PWM波，控制所述运动跟踪分系统中的电机以一定的速度/加速度转动，从而达到对目标飞行物跟踪的目的，所述PWM波电平转换单元用于调制放大电机控制单元发送出的PWM波以达到对控制运动跟踪分系统中的电机驱动的目的；

智能监视控制分系统包括人机交互单元、图像采集单元、智能学习单元、图像处理单元、图像匹配单元、智能控制单元与数据处理单元组成，所述人机交互单元用于将图像采集单元采集到的图像信息在软件界面上显示出来，并将所述数据处理单元处理后的数据信息在软件界面上显示出来，最后；所述图像采集单元用于采集运动跟踪分系统中相机单元传输过来的图像，并在软件界面中显示出来；所述智能学习单元用于自动对模型图像的相关特征进行学习和训练，所述图像处理单元用于对采集到的图像进行预处理，并根据图像信息向所述跟踪控制分系统发送目标位置信息；所述图像匹配单元用于将物体与模型图像进行比较，从而确定该物体是否为目标飞行器；所述智能控制单元用于自动控制激光器的开启/关闭，自动控制运动跟踪分系统的光学镜头单元，以实现自动变倍功能；所述数据处理单元用于实时读取运动跟踪分系统上传的距离值信息，并依据距离信息计算处相应的速度值，并将相关数据自动存储下来；

运动跟踪分系统由编码器单元、电机单元、相机单元、光学镜头单元、环境监测单元以及激光器阵列单元组成，其中，所述编码器单元用于记录当前运动跟踪分系统在方位和俯仰方向上的角度位置，并将角度信息上传给所述跟踪控制分系统和所述智能监视控制分系统；所述电机单元用于在接收到来自跟踪控制分系统发出的PWM波后，带动运动跟踪分系统以一定速度/加速度进行转动；所述相机单元用于采集图像并发送给所述智能监视控制分系统；所述光学镜头单元用于接收所述智能监视控制分系统发出的控制命令进行变倍，并将码值反馈给所述智能监视控制分系统；所述环境监测单元包括温度传感器和湿度传感器，并将温湿度信息上传给智能监视控制分系统；所述激光器阵列单元包括多个固体激光器和一个激光探测器，通过激光反射的方式对所述目标飞行器进行测距，并将距离值信息上传给所述智能监视控制分系统。

作为一种可选的方案，所述激光器阵列单元中的激光器的工作方式为分时段交替工作方式，激光器阵列单元中的激光器的激光光斑打击位置在装配时与视频中心位置重合。

本发明实施例中提供了一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化装置及方法，装置包括跟踪控制分系统、智能监视控制分系统以及运动跟踪分系统。跟踪控制分系统内含有AC-DC电源单元、人机交互单元、时间统一单元、电机控制单元以及PWM波电平转换单元，并通过总线的方式分别与智能监视控制分系统以及运动跟踪分系统进行数据传输，同时给智能监视控制分系统和运动跟踪分系统提供直流工作电源。智能监视控制分系统的开发平台为高性能服务器，包括人机交互单元、图像采集单元、智能学习单元、图像处理单元、图像匹配单元、智能控制单元与数据处理单元，并通过串口线的方式与飞行轨迹指示分系统进行数据传输。运动跟踪分系统包括编码器单元、电机单元、相机单元、光学镜头单元、环境监测单元以及激光器阵列单元。通过本发明提供的方法在有飞行器进入本系统的探测范围中时，智能监视控制分系统自动识别是否为目标飞行器，若为目标飞行器则向跟踪控制分系统发出指令，使之控制运动跟踪分系统对飞行器进行跟踪，同时开启激光测距功能，实时解算出目标飞行器相对于本系统的距离与速度信息。解决了传统方式中依靠操作员/飞行员以及地面指挥人员的累积经验来判断的问题，大大节省了人力资源，在保证飞行安全的同时节省了人力与物力资源，采用自动化技术，实现了设备的自动化在线工作。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化方法的流程图；

图2为本发明实施例中提供的另一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中提供一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中提供一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化装置中跟踪控制分系统的结构示意图；

图5为本发明实施例中提供一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化装置中运动跟踪分系统的结构示意图；

图6为本发明实施例中提供一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化装置中智能监视控制分系统的人机交互界面示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

结合图1所示，本发明实施例中提供一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化方法，包括：

S101、通过智能监视控制分系统中的第一人机交互单元人工录入工作参数并开启自动工作模式的权限，并通过跟踪控制分系统中的第二人机交互单元进入工作状态，所述工作参数包括站址坐标、等待点、结束点以及编码器零点位置；

S102、在物体出现在所述等待点位置周边预设范围内时，所述智能监视控制分系统中的图像匹配单元将所述物体的图像与模型图像进行比较，并在所述物体的特征符合所述模型图像特征时确认所述物体为目标飞行器，所述智能监视控制分系统向运动跟踪分系统发出激光开启指令并向所述跟踪控制分系统发送所述目标飞行器的相对位置信息，以使得所述控制运动跟踪分系统以一定的角加速度进行转动并对所述目标飞行器进行跟踪；

S103、所述控制运动跟踪分系统进入稳定跟踪状态后，所述智能监视控制分系统中的智能学习单元不断学习当前帧数下所述目标飞行器的相关特征，并以所述目标飞行器的相关特征为依据预测下一帧所述目标飞行器的特征变化的方法以保证跟踪状态的稳定；

S104、当所述目标飞行器运动至所述结束点周围预设范围时，所述智能监视控制分系统向所述跟踪控制分系统发出跟踪结束的数引指令，完成跟踪。

本发明实施例中提供了一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化方法，当飞行器进入本系统的探测范围中时，智能监视控制分系统自动识别是否为目标飞行器，若为目标飞行器则向跟踪控制分系统发出指令，使之控制运动跟踪分系统对飞行器进行跟踪，同时开启激光测距功能，实时解算出目标飞行器相对于本系统的距离与速度信息。解决了传统方式中依靠操作员/飞行员以及地面指挥人员的累积经验来判断的问题，大大节省了人力资源，在保证飞行安全的同时节省了人力与物力资源，采用自动化技术，实现了设备的自动化在线工作。

作为一种可选的方案，所述当所述目标飞行器运动至所述结束点周围预设范围时，所述智能监视控制分系统向所述跟踪控制分系统发出跟踪结束的数引指令之后，还包括：

所述运动跟踪分系统以一定的角加速度转动回到所述等待点的位置，在所述运动跟踪分系统转动至所述等待点并关闭激光器阵列单元，完成跟踪。

作为一种可选的方案，还包括：

当系统进入稳定跟踪状态后，所述智能监视控制分系统中的智能控制单元根据当前时刻目标飞行物在图像中所占有的像素值进行自动变倍，在占有的像素值低于设定阈值时则向小视场方向进行变倍，在占有的像素值高于设定阈值则向大视场方向进行变倍。

作为一种可选的方案，还包括：

当系统进入稳定跟踪状态后，所述智能监视控制分系统中的数据处理单元实时读取所述运动跟踪分系统上传的距离信息，并根据运动跟踪分系统上传的环境状态信息结合距离值的大小对距离值进行实时的参数修正。

作为一种可选的方案，所述当系统进入稳定跟踪状态后，所述智能监视控制分系统中的数据处理单元实时读取运动跟踪分系统上传的距离信息，并根据运动跟踪分系统上传的环境状态信息结合距离值的大小对距离值进行实时的参数修正，参数修正公式如下：

L′＝1000+k

其中，L′为修正后的距离值，单位为米；k

作为一种可选的方案，还包括：

当测量到与所述目标飞行器的相对距离值3帧后，所述智能控制分系统的数据处理单元以第4帧的距离值为自变量数据，将速度值计算并保存下来，速度值计算公式如下：

S＝L′/t

其中，S为速度值，单位为m/s；L′为所述的修正后的距离值，单位为米t为2帧距离值之间相隔的时间，单位为秒。

作为一种可选的方案，还包括：

将目标飞行器的模型图像通过人工的方式录入到所述智能监视控制分系统中，对所述智能监视控制分系统中的智能学习单元进行学习和训练。

作为一种可选的方案，所述所述控制运动跟踪分系统进入稳定跟踪状态后，所述智能监视控制分系统中的智能学习单元不断学习当前帧数下所述目标飞行器的相关特征，并以所述目标飞行器的相关特征为依据预测下一帧所述目标飞行器的特征变化的方法以保证跟踪状态的稳定之前，还包括：

当所述目标飞行器与运动跟踪分系中的相机单元的视频中心重合3帧频的时间后确定进入稳定跟踪状态。

作为一种可选的方案，还包括：

智能监视控制分系统中的人机交互单元中在激光器光斑打击位置与视频中心发生偏移，则可以通过对视频中心进行拉偏，以使得激光器光斑打击位置在所述目标飞行器上。

作为一种可选的方案，还包括：

在某一位置处所述物体的特征与模型图像的匹配度超出预设值，则确认所述物体为无效目标，放弃对该目标的跟踪，所述智能监视控制分系统向所述跟踪控制分系统发出跟踪结束的数引指令，控制所述运动跟踪分系统以一定的角加速度转动回到所述等待点的位置，并在所述运动跟踪分系统转动至所述等待点的同时关闭激光器，等待下一次目标物体的进入。

作为一种可选的方案，还包括：

当目标飞行器的背景复杂度超出允许值时，所述图像匹配单元以每2个图像帧频为一个周期的方式不断地对所述目标飞行器与模型卡进行匹配，以保证对目标飞行器进行稳定跟踪。

结合图5所示，本发明实施例中提供的一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化方法，包括：

S1、将目标飞行器的模型图像通过人工的方式录入到智能监视控制分系统中，智能监视控制分系统中的智能学习单元会自动进行学习和训练；

S2、待智能学习单元会的学习和训练结束后，通过智能监视控制分系统中的人机交互单元，将站址坐标、等待点(开始跟踪目标飞行器的位置)、结束点(停止跟踪目标飞行器的位置)以及编码器零点位置信息录入系统之中；

S3、通过智能监视控制分系统中的人机交互单元人工开启自动工作模式的权限，并通过跟踪控制分系统中的人机交互单元使装置处于工作状态；

S4、当有物体出现在等待点附近时，智能监视控制分系统中的图像匹配单元会将该物体的图像与模型图像进行比较，若该物体的特征与模型图像大体相同，则认为改物体为目标飞行器，此时智能监视控制分系统不但会自动向运动跟踪分系统发出“激光开启”的指令，同时会自动向跟踪控制分系统发送目标飞行器的相对位置信息，从而控制运动跟踪分系统以一定的角加速度进行转动，以达到跟踪的目的。当目标飞行器与运动跟踪分系中的相机单元的视频中心重合3帧频的时间后，认为本系统已经进入稳定跟踪状态；

S5、当系统进入稳定跟踪状态后，智能学习单元通过不断地学习当前帧数下目飞行器的相关特征，并以此为依据预测下一帧目飞行器的特征变化的方法来保证跟踪过程中不会受环境因素的影响，如自然光、雾、霾等因素，从而保证跟踪状态的稳定；

S6、当系统进入稳定跟踪状态后，智能监视控制分系统中的智能控制单元会根据实际的环境情况不断地向运动跟踪分系统中的光学镜头单元发送控制命令，从而实现自动变倍的功能，以达到使目标时刻保持清晰的目的；

S7、当系统进入稳定跟踪状态后，智能监视控制分系统中的数据处理单元会实时读取运动跟踪分系统上传的距离信息，并根据运动跟踪分系统上传的环境状态信息结合距离值的大小对距离值进行实时的参数修正，其公式如下：

L′＝1000+k

其中，L′为修正后的距离值，单位为米；k

S8、当系统测量到与目标飞行器的相对距离值3帧后，智能控制分系统的数据处理单元会以第4帧的距离值为自变量数据，将速度值计算并保存下来，其计算公式如下：

S＝L′/t

其中，S为速度值，单位为m/s；L′为上文中所述的修正后的距离值，单位为米t为2帧距离值之间相隔的时间，单位为秒；

S9、当目标飞行器的背景变得复杂时，如：接近地面时，背景中出现树木或房屋等。此时，图像匹配单元会以每2个图像帧频为一个周期的方式不断地将目标飞行器与模型卡进行匹配，以保证在图像对比度极低的情况下仍然可以对目标飞行器进行稳定跟踪；

S10、当目标飞行器运动至结束点位置时，智能监视控制分系统会向跟踪控制分系统发出“跟踪结束”的数引指令，从而控制运动跟踪分系统以一定的角加速度转动回到等待点的位置，并在运动跟踪分系统转动至等待点的同时关闭激光器，完成一次跟踪任务。

需要说明的是，步骤S1、S2中可以预先完成训练和配置，不需要每次都执行。

可选地，所述目标飞行器的模型图像可以根据用户需要自行选择与调整。

可选地，等待点与结束点的选择由用户自行确定，并可以同时输入多组等待点与结束点。

可选地，所述智能监视控制分系统中的人机交互单元中需要录入的将站址坐标、等待点、结束点以及编码器零点位置信息具有数据所存功能，用户在第一次录入数据后，系统将保存第一次录入数据直至用户对该数据进行修改。

可选地，可以通过人机交互单元选择当前工作模式为自动模式或者手动模式，每次打开软件时，为保证使用安全，默认为手动模式。

可选地，所述智能监视控制分系统中的人机交互单元中含有一个拉偏的功能，如若激光器光斑打击位置与视频中心发生偏移，则可以通过此功能对视频中心进行拉偏，从而保证激光器光斑打击位置在目标飞行器上。拉偏功能的拉偏值可由用户自行定义，并且用户在第一次录入拉偏值后，系统将保存第一次录入拉偏值直至用户对该数值进行修改。

物体的特征与模型图像的匹配度与物体在图像中的大小有关，图像越大物体表现出来的特征越多，若该物体为目标飞行物，则物体的特征与模型图像的匹配度会随着图像的增大而增大(最大为90％)，如果在某一位置处物体的特征与模型图像的匹配度突然发生巨大的变化(突然减小或增大)，则此时认为若该物体为无效目标，此时系统将放弃对该目标的跟踪，智能监视控制分系统会向跟踪控制分系统发出“跟踪结束”的数引指令，从而控制运动跟踪分系统以一定的角加速度转动回到等待点的位置，并在运动跟踪分系统转动至等待点的同时关闭激光器，等待下一次目标物体的进入。

可选地，所述自动变倍的功能是根据当前时刻目标飞行物在图像中所占有的像素值来决定的，占有的像素值低于设定阈值，设定阈值可以为整个图像像素的1/6，则需向小视场方向进行变倍，占有的像素值高于设定阈值，则向大视场方向进行变倍，占有的像素值等于设定阈值则可以保持不变。

结合图3所示，本发明实施例中提供了一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化装置1，包括：跟踪控制分系统2、智能监视控制分系统3以及运动跟踪分系统4。

结合图4所示，跟踪控制分系统2由AC-DC电源单元5、人机交互单元6、时间统一单元7、电机控制单元8以及PWM波电平转换单元9组成。其中，AC-DC电源单元5，是将220V/50Hz的交流电转换成直流电，并供给整个装置使用；人机交互单元6，是一个带有操纵杆和按键功能的操作平台，用于装置自动权限未开启时，操作人员可以通过手动的方式对装置进行控制，并可以使操作人员在任意时刻切断运动跟踪分系统中伺服电机的工作电源，作为急停装置使用；时间统一单元7，可接收外部的时间统一信息，在没有外部的时间统一信息的情况下，可以产生内部时间统一信息供给装置使用；电机控制单元8，通过接收智能监视控制分系统发送的目标位置信息，以一定的占空比向运动跟踪分系统发送PWM波，从而控制运动跟踪分系统中的电机以一定的速度/加速度转动，从而达到对目标飞行物跟踪的目的；PWM波电平转换单元9，调制放大电机控制单元发送出的PWM波以达到对控制运动跟踪分系统中的电机驱动的目的。

结合图5所示，运动跟踪分系统4由编码器单元10、电机单元11、相机单元12、光学镜头单元13、环境监测单元14以及激光器阵列单元15组成。其中，编码器单元10，可以记录当前运动跟踪分系统在方位和俯仰方向上的角度位置，同时将其角度信息上传给跟踪控制分系统与智能监视控制分系统；电机单元11，在接收到来自跟踪控制分系统发出的PWM波后，可以带动运动跟踪分系统以一定速度/加速度进行转动；相机单元12，采集图像，并发送给智能监视控制分系统；光学镜头单元13，接收智能监视控制分系统发出的控制命令，从而实现变倍的目的，并将码值反馈给智能监视控制分系统；环境监测单元14，是由温度传感器与湿度传感器组成，并将相关信息上传给智能监视控制分系统；激光器阵列单元15，是由n个固体激光器与一个激光探测器组成，其作用波段为1750～1780nm，可通过激光反射的方式对目标物体进行测距，并将距离值信息上传给智能监视控制分系统。

结合图6所示，智能监视控制分系统是一个基于高性能服务器平台开发出来的上位机控制软件，包括人机交互单元、图像采集单元、智能学习单元、图像处理单元、图像匹配单元、智能控制单元与数据处理单元。人机交互单元的功能有3个：首先，图像采集单元采集到的图像信息在人机交互单元的软件界面上显示出来，其次，数据处理单元处理后的数据信息在人机交互单元的软件界面上显示出来，最后，可通过人机交互单元的软件界面做到手动开启/关闭激光(自动模式下不需要手动控制)、手动/自动工作模式的选择、参数信息的录入以及拉片的功能；图像采集单元，可以采集运动跟踪分系统中相机单元传输过来的图像，并在软件界面中显示出来；智能学习单元，可以自动对模型图像的相关特征进行学习和训练；图像处理单元，是对采集到的图像进行预处理，并根据图像信息向跟踪控制分系统发送目标位置信息；图像匹配单元，可以将物体与模型图像进行比较，从而确定该物体是否为目标飞行器；智能控制单元，可以实现自动控制激光器的开启/关闭；自动控制运动跟踪分系统的光学镜头单元，以实现自动变倍功能；数据处理单元，能够实时读取运动跟踪分系统上传的距离值信息，并依据距离信息计算处相应的速度值，并将相关数据自动存储下来。

可选地，所述激光器阵列单元中的激光器的工作方式为分时段交替工作方式，使用这种工作方式，可以最大限度地保证在距离数据高频率刷新的情况下延长激光器的使用寿命；

作为本发明的优选方案，所述激光器阵列单元中的激光器的激光光斑打击位置在装配时与视频中心位置重合。

本发明实施例中提供了一种用于飞行器的激光测距测速雷达自动化装置及方法，装置包括跟踪控制分系统、智能监视控制分系统以及运动跟踪分系统。跟踪控制分系统内含有AC-DC电源单元、人机交互单元、时间统一单元、电机控制单元以及PWM波电平转换单元，并通过总线的方式分别与智能监视控制分系统以及运动跟踪分系统进行数据传输，同时给智能监视控制分系统和运动跟踪分系统提供直流工作电源。智能监视控制分系统的开发平台为高性能服务器，包括人机交互单元、图像采集单元、智能学习单元、图像处理单元、图像匹配单元、智能控制单元与数据处理单元，并通过串口线的方式与飞行轨迹指示分系统进行数据传输。运动跟踪分系统包括编码器单元、电机单元、相机单元、光学镜头单元、环境监测单元以及激光器阵列单元。解决了传统方式中依靠操作员/飞行员以及地面指挥人员的累积经验来判断的问题，大大节省了人力资源，在保证飞行安全的同时节省了人力与物力资源，采用自动化技术，实现了设备的自动化在线工作。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。