本文關(guān)鍵詞：三維姿態(tài)角高精度測量裝置

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【摘要】：基于二維自準(zhǔn)直儀和坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)變換矩陣,提出一種高精度、高穩(wěn)定性三維姿態(tài)角(偏擺角、俯仰角和滾轉(zhuǎn)角)測量方法,并設(shè)計了一種三維測角裝置。介紹了該裝置的工作原理和結(jié)構(gòu)組成。建立了三維測角模型,根據(jù)自準(zhǔn)直測角原理和坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)矩陣推導(dǎo)了理論算法�；跍y量要求設(shè)計了光學(xué)系統(tǒng),采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)單芯片實現(xiàn)了實時雙CMOS圖像傳感器的驅(qū)動成像、像點(diǎn)識別與細(xì)分定位、三維轉(zhuǎn)角計算及與USB的快速通信。提出了三維測角裝置的標(biāo)定方法,保證了實際設(shè)備參數(shù)與理論設(shè)計數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。最后對提出的滾轉(zhuǎn)角測量算法進(jìn)行了實驗驗證,并分析了影響測角精度的因素及其影響程度。標(biāo)定和試驗結(jié)果表明:在±20′的視場范圍內(nèi),三維測角裝置的偏擺角、俯仰角和滾轉(zhuǎn)角的測量精度分別達(dá)到了2.2″,2.5″和8.7″。該結(jié)果驗證了設(shè)計的裝置結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠、精度高,且易工程實現(xiàn)三維姿態(tài)角的測量。
【作者單位】： 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(No.11404387) 中國科學(xué)院“西部之光”計劃資助項目(No.Y329451213)
【分類號】：TH712
【正文快照】： 2.中國科學(xué)院大學(xué),北京100049)1引言在精密制造業(yè)、航空、航天和武器裝備等領(lǐng)域,設(shè)備間的相對三維姿態(tài)角(偏擺角、俯仰角和滾轉(zhuǎn)角)是影響加工精度或系統(tǒng)傳遞性能的關(guān)鍵參數(shù),需要對它們進(jìn)行高精度測量。對于俯仰角和偏擺角,可以采用常規(guī)光電測量方法獲取;而滾轉(zhuǎn)角的高精度測量

【相似文獻(xiàn)】

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