基于加权最小二乘的激光跟踪姿态角测量方法

作者：许航; 熊芝^*; 张刘港; 冯维; 翟中生; 周维虎; 董登峰

来源：红外与激光工程, 2022, 51(06): 353-358.

DOI：10.3788/irla20210675

• 姿态测量
• 加权最小二乘
• 单目视觉
• 激光跟踪

针对现代工业生产中大型装备的生产、制造和装配对于姿态精准测量提出的需求，提出了一种基于加权最小二乘的激光跟踪姿态角测量方法。首先，阐述了姿态测量系统的组成，并对姿态测量系统中使用的坐标系进行定义；其次，建立了姿态测量数学模型，在此基础上利用加权最小二乘法对冗余角度信息进行数据融合，并采用蒙特卡洛法对融合方法进行了仿真分析；最后，搭建了姿态测量实验平台，利用精密二维转台对系统姿态角测量精度进行了评定。实验结果表明：在[-30°, 30°]角度范围内，测量距离为3 m时姿态角测量精度为0.28°，测量距离为8 m时姿态角测量精度为1.76°；与单目视觉法相比，姿态角测量精度在3 m时提升了6.7%，在8 m时提升了18.8%。文中提出的数据融合方法对姿态角测量精度的提升具有较好效果。

• 单位
  中国科学院微电子所; 湖北工业大学