随动模式下不稳定平台绝对晃动量测量方法

摘要

本发明给出了一种实时、高精度测量不稳定平台绝对晃动量的方法：在不稳定平台上安装像机，像机随平台运动同时对空间上的平面靶板成像，进而利用位姿估计算法得到当前时刻像机相对初始绝对基准状态的高低角和方位角，由于不稳定平台和像机之间存在一个固连关系，不稳定平台的姿态参数可以由此确定。本发明通过摄像测量技术实时、高精度确定不稳定平台姿态晃动量，角度精度可达10角秒；解决了利用摄像测量方法高精度确定绝对水平基准的工程难题；可以实现在简化配置下对不稳定平台姿态晃动量的误差补偿修正。

主权项

随动模式下不稳定平台绝对晃动量测量方法，其特征在于，在不稳定平台上安装像机，像机随不稳定平台一起运动同时对固连在地面的绝对水平靶板成像，进而利用位姿估计算法得到当前时刻像机相对初始绝对基准状态的高低角和方位角，不稳定平台和像机之间存在一个固连关系，不稳定平台的姿态参数由此确定，具体步骤如下：a、初始时刻高精度标定像机内参；b、调平平面靶板和不稳定平台；c、利用位姿估计算法解算绝对水平状态下像机相对水平面的姿态参数；d、通过对比当前时刻和初始状态像机相对水平面的姿态变化量确定像机的旋转角度；e、利用像机和不稳定平台之间的转换关系解算不稳定平台转动的高低角和方位角，所述不稳定平台的姿态参数，具体计算如下：对于绝对水平靶板上的任一点，其在像机坐标系中的坐标和在绝对基准坐标系中的坐标存在如下转换关系：当平面靶板上至少存在6个点时，即，可解算出像机坐标系与绝对水平坐标系之间的相对姿态关系，因此在初始状态下调平不稳定平台和绝对水平基准，得到像机坐标系轴与其在水平面上投影的夹角；根据时刻像机与平面靶板像点关系同理可解得在当前状态下的夹角，则当前时刻与初始状态的夹角之差即为不稳定平台在沿局部坐标系轴方向的姿态变化量：。