引言

在軍事及海上作業(yè)中，無人機(jī)憑借隱蔽性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)性好等優(yōu)勢，已成為海上大型作戰(zhàn)平臺(tái)及作業(yè)平臺(tái)的重要裝備，其持續(xù)高效運(yùn)行依賴于完善的售后服務(wù)保障體系。其中，無人機(jī)艦上著艦環(huán)節(jié)的安全性、可靠性是售后服務(wù)保障的核心內(nèi)容——著艦過程的精準(zhǔn)控制不僅直接影響無人機(jī)裝備的完好率，更是降低維護(hù)成本、提升任務(wù)可用性的關(guān)鍵。

相比有人駕駛裝備，無人機(jī)在艦船環(huán)境下的回收面臨特殊挑戰(zhàn)：傳統(tǒng)依賴人工遙控引導(dǎo)的方式，不僅精度難以保證，且易受電磁干擾，導(dǎo)致回收故障頻發(fā)，增加了售后維修頻次與保障壓力。因此，構(gòu)建基于技術(shù)手段的智能化著艦服務(wù)保障方案，通過對(duì)艦船特征的精準(zhǔn)提取與處理，實(shí)現(xiàn)著艦過程的自主監(jiān)控、精準(zhǔn)導(dǎo)引及故障預(yù)警，成為提升無人機(jī)售后服務(wù)保障能力的迫切需求。

通常，用機(jī)器視覺測量的圖像傳感器主要工作在可見光波段（波長400 nm~800 nm），可見光探測器具有分辨率高、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，但探測成像的景物過于復(fù)雜，難以在復(fù)雜的艦上環(huán)境中識(shí)別出典型標(biāo)識(shí)點(diǎn)，通常用作遠(yuǎn)距離發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的一種手段，在著艦?zāi)┒吮Ｕ现羞m用性有限。中波紅外（波長3μm ~5μm）也用來用于無人機(jī)著艦自主導(dǎo)航研究[1]，雖然具有一定效果，但同樣由于艦上環(huán)境復(fù)雜，熱點(diǎn)源干擾過多，存在同可見光一樣的標(biāo)識(shí)點(diǎn)難以精確提取、解算精度易受干擾的問題。紫外引導(dǎo)技術(shù)巧妙地規(guī)避了可見光和紅外的核心弱點(diǎn)：它既不受復(fù)雜背景光（可見光）和熱源干擾（紅外）的影響，又保持了光學(xué)測量精度高的優(yōu)點(diǎn)。其獨(dú)有的“日盲”特性構(gòu)成了一個(gè)近乎純凈的探測環(huán)境，使得系統(tǒng)能夠在白天和黑夜均提供穩(wěn)定、可靠的標(biāo)識(shí)點(diǎn)提取結(jié)果，從而在技術(shù)層面上為無人機(jī)著艦提供了一種更具魯棒性的解決方案。

紫外線是位于日光高能區(qū)的不可見光線，其波長在10 nm～400 nm之間；依據(jù)紫外線自身波長的不同，可將紫外線分為三個(gè)區(qū)域：短波紫外線、中波紫外線和長波紫外線。

近年來，通過研究發(fā)現(xiàn)，由于臭氧層的吸收作用，地球表面低空中短波紫外線的輻射強(qiáng)度幾乎為零，在短波紫外線（簡稱UVC）頻段存在“日盲”區(qū)域。“日盲”區(qū)域的存在，給光電探測技術(shù)發(fā)展提供了一個(gè)有利的工作環(huán)境，由于背景噪聲極低，可有效解決傳統(tǒng)光電探測手段受環(huán)境條件影響較大的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)低能見度、夜晚等條件下的應(yīng)用，有效提高光電探測手段“全天候、全天時(shí)”的工作能力，使利用高分辨率的全日盲紫外探測技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)航信息精確計(jì)算成為可能。基于此，本文圍繞艦船紫外特征的處理與應(yīng)用，研究適用于無人機(jī)著艦服務(wù)保障的位姿解算與導(dǎo)引算法，旨在為提升無人機(jī)著艦環(huán)節(jié)的售后保障能力提供技術(shù)支撐，推動(dòng)海上目標(biāo)特征處理技術(shù)在裝備保障領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。

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作者信息：

張海營，楊輝，韋成

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