靶場動平臺光學(xué)測量問題研究
發(fā)布時間:2021-10-12 05:22
導(dǎo)彈、炮彈等武器飛行的外彈道及姿態(tài)等參數(shù)是武器試驗鑒定及故障分析的基本依據(jù)。武器試驗靶場一般利用布置在若干固定點位上的多臺光電經(jīng)緯儀或高速攝影(像)機等光學(xué)測量設(shè)備,分別對目標(biāo)進行跟蹤拍攝,多站交會測量目標(biāo)的外彈道與姿態(tài)等參數(shù)。但這種固定式測量方式作用范圍有限,不能靈活機動布站,為了滿足具有大航程、長航時、機動性強等特點的現(xiàn)代武器的觀測需求,靶場光學(xué)測量方式正逐步從固定式向機動式發(fā)展,如車載經(jīng)緯儀采用機動布站、定點測量方式,機載光測設(shè)備直接采用機動測量方式。然而,在這些車載、機載平臺上利用光學(xué)設(shè)備對運動目標(biāo)實施觀測還存在一些困難,其中主要有:車載經(jīng)緯儀根據(jù)測量任務(wù)設(shè)置站點,其地基無法保證像固定站點般穩(wěn)固,使得車載平臺較易產(chǎn)生晃動,導(dǎo)致車載經(jīng)緯儀難以獲得高精度的測量結(jié)果;受飛機自身結(jié)構(gòu)、尺寸等限制,在單架飛機上通常不能形成有效的多站交會條件,使用多機聯(lián)合測量的成本又過高,現(xiàn)有條件下只能利用機載光測設(shè)備對運動目標(biāo)跟蹤拍攝,記錄其飛行過程,無法測量目標(biāo)的外彈道與姿態(tài)。這兩個困難引申出了攝影(像)測量技術(shù)的兩類基本理論問題:一類是在晃動平臺(不穩(wěn)定平臺)上觀測運動目標(biāo)的問題,另一類是在機動平臺...
【文章來源】:國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:161 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 課題研究的目的與意義
1.1.2 課題來源
1.2 靶場光測技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 靶場光測設(shè)備的歷史沿革
1.2.2 車載光測技術(shù)與設(shè)備的現(xiàn)狀
1.2.3 機載測量技術(shù)與設(shè)備的現(xiàn)狀
1.2.4 靶場動平臺光學(xué)測量亟待解決的問題
1.3 本文主要內(nèi)容和創(chuàng)新點
1.3.1 主要內(nèi)容
1.3.2 主要創(chuàng)新點
第二章 攝像測量的基本原理與誤差評定方法
2.1 中心透視投影成像模型
2.2 攝像測量技術(shù)的誤差傳遞
2.2.1 概述
2.2.2 誤差傳遞規(guī)律
2.3 基于平差理論的誤差評定方法
2.3.1 平差原理
2.3.2 像機標(biāo)定的誤差評定
2.3.3 單目位姿估計的誤差評定方法
2.3.4 雙(多)目交會測量的誤差評定方法
2.3.5 方法驗證
2.4 本章小結(jié)
第三章 不穩(wěn)定測量平臺的靜態(tài)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換方法
3.1 概述
3.2 靜態(tài)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換方法
3.2.1 基本原理
3.2.2 實現(xiàn)途徑與誤差分析
3.3 驗證實驗
3.3.1 仿真分析
3.3.2 模擬實驗
3.4 小結(jié)
第四章 車載經(jīng)緯儀動態(tài)誤差測量與修正系統(tǒng)設(shè)計及實驗
4.1 概述
4.1.1 研究背景
4.1.2 需求分析
4.2 系統(tǒng)工作原理
4.2.1 坐標(biāo)系定義
4.2.2 平臺晃動測量原理
4.2.3 測角數(shù)據(jù)修正原理
4.3 總體方案
4.3.1 實施方法
4.3.2 系統(tǒng)組成
4.4 關(guān)鍵技術(shù)
4.4.1 車載平臺姿態(tài)變化測量技術(shù)
4.4.2 像機與車載平臺固連姿態(tài)關(guān)系標(biāo)定技術(shù)
4.4.3 時鐘同步技術(shù)
4.4.4 近紅外窄帶濾波成像技術(shù)
4.5 測量與修正實驗
4.5.1 系統(tǒng)的靈敏度實驗
4.5.2 靜態(tài)測量與修正精度
4.5.3 動態(tài)測量與修正精度
4.5.4 任務(wù)實測與修正實驗
4.6 本章小結(jié)
第五章 運動單像機對運動目標(biāo)定位與定姿方法
5.1 概述
5.2 用于運動質(zhì)點定位的單目運動軌跡交會法
5.2.1 問題描述
5.2.2 基本原理
5.2.3 可解條件
5.2.4 誤差評定
5.2.5 影響因素分析與原理驗證
5.3 單目運動軌跡法的擴展
5.3.1 定姿原理與流程
5.3.2 驗證實驗
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文工作總結(jié)
6.2 進一步工作展望
致謝
參考文獻
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]甲板變形測量技術(shù)研究[J]. 柳愛利,盧偉. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報. 2009(02)
[2]基于進化算法的測控飛機跟蹤路徑規(guī)劃[J]. 蘇成翔,房鴻瑞,洪偉. 飛行器測控學(xué)報. 2009(01)
[3]CCD光電自準(zhǔn)直儀工作原理及誤差源分析[J]. 歐同庚,陳志高,楊博雄,付輝清. 大地測量與地球動力學(xué). 2007(S1)
[4]一種新的三維輪廓測量方法[J]. 楊佳,賈書海. 光子學(xué)報. 2007(06)
[5]動載體光學(xué)圖像視軸穩(wěn)定技術(shù)[J]. 張景旭,王洋. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2007(01)
[6]基于編碼結(jié)構(gòu)光和外極線約束的自由曲面三維輪廓術(shù)[J]. 程俊廷,趙燦,莫健華. 計算機測量與控制. 2007(01)
[7]非合作航天器間相對位姿的單目視覺確定算法[J]. 張世杰,曹喜濱,陳閩. 南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(05)
[8]逆向工程中三維曲面測量技術(shù)應(yīng)用[J]. 鄭亞紅,廖金玉. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2006(04)
[9]艦載攝像穩(wěn)定平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 張鵬. 艦船電子對抗. 2006(03)
[10]一種新的機動平臺紅外單站被動定位算法[J]. 李恩科,殷世民,劉上乾,付小寧. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(03)
博士論文
[1]像機鏈位姿傳遞攝像測量方法及船體變形測量研究[D]. 姜廣文.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[2]靶場圖像運動目標(biāo)檢測與跟蹤定位技術(shù)研究[D]. 張小虎.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[3]車載平臺變形測量技術(shù)的研究[D]. 張東梅.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2006
[4]車載平臺變形測量和誤差校正技術(shù)的研究[D]. 張堯禹.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2003
[5]高精度光電測控系統(tǒng)及其控制策略研究[D]. 車雙良.西北工業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于雙像機的不穩(wěn)定測量平臺靜基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換技術(shù)研究[D]. 李玉廣.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[2]車載光電經(jīng)緯儀在準(zhǔn)動基座下的測量誤差修正研究[D]. 張政.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號:3431969
【文章來源】:國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:161 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 課題研究的目的與意義
1.1.2 課題來源
1.2 靶場光測技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 靶場光測設(shè)備的歷史沿革
1.2.2 車載光測技術(shù)與設(shè)備的現(xiàn)狀
1.2.3 機載測量技術(shù)與設(shè)備的現(xiàn)狀
1.2.4 靶場動平臺光學(xué)測量亟待解決的問題
1.3 本文主要內(nèi)容和創(chuàng)新點
1.3.1 主要內(nèi)容
1.3.2 主要創(chuàng)新點
第二章 攝像測量的基本原理與誤差評定方法
2.1 中心透視投影成像模型
2.2 攝像測量技術(shù)的誤差傳遞
2.2.1 概述
2.2.2 誤差傳遞規(guī)律
2.3 基于平差理論的誤差評定方法
2.3.1 平差原理
2.3.2 像機標(biāo)定的誤差評定
2.3.3 單目位姿估計的誤差評定方法
2.3.4 雙(多)目交會測量的誤差評定方法
2.3.5 方法驗證
2.4 本章小結(jié)
第三章 不穩(wěn)定測量平臺的靜態(tài)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換方法
3.1 概述
3.2 靜態(tài)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換方法
3.2.1 基本原理
3.2.2 實現(xiàn)途徑與誤差分析
3.3 驗證實驗
3.3.1 仿真分析
3.3.2 模擬實驗
3.4 小結(jié)
第四章 車載經(jīng)緯儀動態(tài)誤差測量與修正系統(tǒng)設(shè)計及實驗
4.1 概述
4.1.1 研究背景
4.1.2 需求分析
4.2 系統(tǒng)工作原理
4.2.1 坐標(biāo)系定義
4.2.2 平臺晃動測量原理
4.2.3 測角數(shù)據(jù)修正原理
4.3 總體方案
4.3.1 實施方法
4.3.2 系統(tǒng)組成
4.4 關(guān)鍵技術(shù)
4.4.1 車載平臺姿態(tài)變化測量技術(shù)
4.4.2 像機與車載平臺固連姿態(tài)關(guān)系標(biāo)定技術(shù)
4.4.3 時鐘同步技術(shù)
4.4.4 近紅外窄帶濾波成像技術(shù)
4.5 測量與修正實驗
4.5.1 系統(tǒng)的靈敏度實驗
4.5.2 靜態(tài)測量與修正精度
4.5.3 動態(tài)測量與修正精度
4.5.4 任務(wù)實測與修正實驗
4.6 本章小結(jié)
第五章 運動單像機對運動目標(biāo)定位與定姿方法
5.1 概述
5.2 用于運動質(zhì)點定位的單目運動軌跡交會法
5.2.1 問題描述
5.2.2 基本原理
5.2.3 可解條件
5.2.4 誤差評定
5.2.5 影響因素分析與原理驗證
5.3 單目運動軌跡法的擴展
5.3.1 定姿原理與流程
5.3.2 驗證實驗
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文工作總結(jié)
6.2 進一步工作展望
致謝
參考文獻
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]甲板變形測量技術(shù)研究[J]. 柳愛利,盧偉. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報. 2009(02)
[2]基于進化算法的測控飛機跟蹤路徑規(guī)劃[J]. 蘇成翔,房鴻瑞,洪偉. 飛行器測控學(xué)報. 2009(01)
[3]CCD光電自準(zhǔn)直儀工作原理及誤差源分析[J]. 歐同庚,陳志高,楊博雄,付輝清. 大地測量與地球動力學(xué). 2007(S1)
[4]一種新的三維輪廓測量方法[J]. 楊佳,賈書海. 光子學(xué)報. 2007(06)
[5]動載體光學(xué)圖像視軸穩(wěn)定技術(shù)[J]. 張景旭,王洋. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2007(01)
[6]基于編碼結(jié)構(gòu)光和外極線約束的自由曲面三維輪廓術(shù)[J]. 程俊廷,趙燦,莫健華. 計算機測量與控制. 2007(01)
[7]非合作航天器間相對位姿的單目視覺確定算法[J]. 張世杰,曹喜濱,陳閩. 南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(05)
[8]逆向工程中三維曲面測量技術(shù)應(yīng)用[J]. 鄭亞紅,廖金玉. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2006(04)
[9]艦載攝像穩(wěn)定平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 張鵬. 艦船電子對抗. 2006(03)
[10]一種新的機動平臺紅外單站被動定位算法[J]. 李恩科,殷世民,劉上乾,付小寧. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(03)
博士論文
[1]像機鏈位姿傳遞攝像測量方法及船體變形測量研究[D]. 姜廣文.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[2]靶場圖像運動目標(biāo)檢測與跟蹤定位技術(shù)研究[D]. 張小虎.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[3]車載平臺變形測量技術(shù)的研究[D]. 張東梅.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2006
[4]車載平臺變形測量和誤差校正技術(shù)的研究[D]. 張堯禹.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2003
[5]高精度光電測控系統(tǒng)及其控制策略研究[D]. 車雙良.西北工業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于雙像機的不穩(wěn)定測量平臺靜基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換技術(shù)研究[D]. 李玉廣.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[2]車載光電經(jīng)緯儀在準(zhǔn)動基座下的測量誤差修正研究[D]. 張政.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號:3431969
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