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指向精度对光学姿态测量精度的影响分析

胡小丽 唐明刚 蔡文泽 张玉伦 张思琪 张三喜

胡小丽, 唐明刚, 蔡文泽, 张玉伦, 张思琪, 张三喜. 指向精度对光学姿态测量精度的影响分析[J]. 应用光学.
引用本文: 胡小丽, 唐明刚, 蔡文泽, 张玉伦, 张思琪, 张三喜. 指向精度对光学姿态测量精度的影响分析[J]. 应用光学.
HU Xiaoli, TANG Minggang, CAI Wenze, ZHANG Yulun, ZHANG Siqi, ZHANG Sanxi. Influence of optical axis pointing error on optical pose measurement accuracy[J]. Journal of Applied Optics.
Citation: HU Xiaoli, TANG Minggang, CAI Wenze, ZHANG Yulun, ZHANG Siqi, ZHANG Sanxi. Influence of optical axis pointing error on optical pose measurement accuracy[J]. Journal of Applied Optics.

指向精度对光学姿态测量精度的影响分析

基金项目: 军内科研项目(012016018200A22304)
详细信息
    作者简介:

    胡小丽(1979—),女,硕士,工程师,主要从事光学姿态测量及数据处理方面的研究。E-mail:scu993@163.com

  • 中图分类号: TN06;TP394.1

Influence of optical axis pointing error on optical pose measurement accuracy

  • 摘要: 为验证光轴指向误差对光学姿态测量精度的影响程度,并为后续实况类设备实现姿态测量提供理论依据,以中轴线法为依据,对算法步骤进行拆分,并对光轴指向误差的影响进行溯源,得出指向误差影响姿态处理结果可从两个方面进行分析。同时对模型内交会算法的直接影响和模型外动态基准的间接影响进行推导分析,以仿真计算和实测数据进行结合验证,获取了在典型中长远光学姿态测量中指向误差200″对姿态角误差不超过0.1°的结论,为现有姿态测量可靠性分析以及后续靶场设备能力拓展奠定了理论基础。
  • 图  1  测量基准固定下的指向误差示意图

    Fig.  1  Pointing error under fixed X reference

    图  2  动态基准变化下的指向误差示意图

    Fig.  2  Pointing error under dynamic reference X′

    图  3  指向误差对姿态角测量影响的仿真与实测对比分析(高度为1 200 m)

    Fig.  3  Influence of pointing error on pose comparison between simulation and measurement −1 200 m

    图  4  指向误差对姿态角测量影响的仿真与实测对比分析(高度为1 550 m)

    Fig.  4  Influence of pointing error on pose comparison between simulation and measurement −1 550 m

    图  5  指向误差对姿态角测量影响的仿真与实测对比分析(高度为2 000 m)

    Fig.  5  Influence of pointing error on pose comparison between simulation and measurement − 2 000 m

    图  6  非平飞状态下指向误差对姿态角测量的影响

    Fig.  6  Influence of pointing error on pose measurement - non level flight

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-03-04
  • 修回日期:  2022-09-14
  • 网络出版日期:  2022-11-11

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