運動仿真試驗中測試系統(tǒng)標(biāo)定與數(shù)據(jù)處理方法研究.pdf

1、飛行器多運動參數(shù)指飛行器在參考坐標(biāo)系中的位置、姿態(tài)、速度、姿態(tài)角速度及相對目標(biāo)的視線轉(zhuǎn)率等,它們是反映飛行狀態(tài)的重要數(shù)據(jù)。飛行器運動參數(shù)的測試對飛行器運動仿真試驗的評估鑒定有著非常重要的意義。傳統(tǒng)的測試方法無法滿足測試要求,亟需開展飛行器多運動參數(shù)實時測量方法的研究。在此背景下,本論文將對飛行器運動仿真試驗中多運動參數(shù)測試標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理方法開展研究,主要包括以下幾方面的工作:
　　首先,研究了仿真試驗中飛行器運動參數(shù)的測量方法,包

2、括目標(biāo)運動特性的視覺測量方法、基于直線的飛行器運動特性的測量方法及其測量方案。并在此基礎(chǔ)上采用了三種方法對飛行器的視線轉(zhuǎn)率進(jìn)行計算分析,同時對三種計算方法進(jìn)行了模型推導(dǎo),建立了基于運動參數(shù)實時測量系統(tǒng)視線轉(zhuǎn)率仿真平臺,給出了仿真結(jié)果,開發(fā)了相應(yīng)的軟件平臺。
　　其次,提出了基于小尺寸靶標(biāo)組合的攝像機(jī)大視場標(biāo)定方法。針對小尺寸靶標(biāo)標(biāo)定大視場攝像機(jī)所帶來的精度差等問題,采用了由小尺寸靶標(biāo)組合而成大尺寸標(biāo)定模板的方式進(jìn)行攝像機(jī)標(biāo)定,并提

3、出了基于交比不變性的直線夾角求解方法。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了具有活動結(jié)構(gòu)的復(fù)合靶標(biāo),闡明了利用小尺寸靶標(biāo)組合標(biāo)定的基本原理并分析了該方法的主要誤差來源。
　　最后,針對飛行器工作坐標(biāo)系和測量參考坐標(biāo)系是不同的問題,給出了三種多坐標(biāo)系數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法,并通過仿真實驗分析了轉(zhuǎn)換誤差對最終運動參數(shù)的求解所帶來的影響。結(jié)合多坐標(biāo)系數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法,利用飛行器的外形特點進(jìn)行多坐標(biāo)系的標(biāo)定,給出了直接測量彈體坐標(biāo)系和結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系間的姿態(tài)矩陣Rms和位置向量T