基于视觉正交迭代法改进的激光跟踪姿态测量

作者：伍楚奇; 熊芝^*; 许航; 翟中生; 周维虎

来源：仪器仪表学报, 2022, 43(07): 63-71.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.J2209575

• 姿态测量
• 加权加速正交迭代
• 视觉测量
• 激光跟踪

针对航空航天、汽车船舶以及机器人应用等领域对姿态精准测量的需求，研究了一种基于视觉加权加速正交迭代(WAOI)的激光跟踪姿态角测量方法。首先阐述了测量系统组成、建立了数学测量模型，并分析了系统的主要误差源；其次在正交迭代(OI)的基础上，通过物方重投影误差设置参考点权重系数，引入常系数矩阵整合迭代过程中的冗余计算，提出了一种WAOI算法，并通过实验验证了算法的性能；最后搭建实验平台，利用精密二维转台对基于WAOI的姿态角测量进行精度评定。结果表明，在-20°～20°角度范围内，3～15 m测量范围内，方位角精度可达0.11°,俯仰角精度可达0.26°。相较比例正交投影迭代变化(POSIT),方位角和俯仰角测角精度均提升75%以上。本文提出的WAOI算法有效提升了激光跟踪姿态测量系统的精度。

• 单位
  湖北工业大学; 中国科学院微电子所