發(fā)布時間：2020-06-26 22:58

【摘要】：三維姿態(tài)(俯仰角、偏航角、滾動角)信息是反映飛機(jī)飛行狀態(tài)的重要參數(shù)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)為飛機(jī)上其他系統(tǒng)提供航向、姿態(tài)和位置等相關(guān)信息,但由于陀螺儀等慣性器件的漂移,慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航精度隨時間增長而下降,因此需要采取高精度測量三維姿態(tài)的方法來標(biāo)定慣導(dǎo)。為解決飛機(jī)起飛滑跑階段目標(biāo)大、交會角小、精度需求高等難點(diǎn),本課題研究基于視覺引導(dǎo)的大目標(biāo)高精度位置姿態(tài)測量方法。為實現(xiàn)大目標(biāo)位姿測量,本課題在攝像機(jī)附近固連激光測距儀,建立基于單目攝像機(jī)—激光測距儀的位姿測量系統(tǒng)。在待定位目標(biāo)上設(shè)置合適的合作目標(biāo),利用單目攝像機(jī)獲取合作目標(biāo)中心位置,引導(dǎo)激光測距儀/激光經(jīng)緯儀自動瞄準(zhǔn)合作目標(biāo)中心位置,進(jìn)而通過參數(shù)解算得到待定位目標(biāo)的空間位姿,實現(xiàn)高精度自動引導(dǎo)測量。具體研究內(nèi)容如下:1.總結(jié)空間坐標(biāo)測量的國內(nèi)外現(xiàn)狀,闡述本課題的研究意義;2.分析攝像機(jī)模型及位姿測量理論,建立單目視覺的位姿測量模型;3.提出了改進(jìn)的邊緣細(xì)化算法,實現(xiàn)合作目標(biāo)的亞像素中心定位;提出了基于可變形部件模型和核相關(guān)濾波器的目標(biāo)檢測跟蹤算法,實現(xiàn)合作目標(biāo)的實時檢測與穩(wěn)定跟蹤;4.建立基于單目相機(jī)—激光測距儀的位姿測量系統(tǒng),分析各參數(shù)對系統(tǒng)測量精度的影響,利用標(biāo)定算法進(jìn)行標(biāo)定;5.通過實驗驗證測量模型的正確性,測量系統(tǒng)的位置誤差小于10mm,在20m~60m的范圍內(nèi)姿態(tài)測量精度優(yōu)于0.2°。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V249.3

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本文編號：2731010