不稳定平台静态基准转换技术研究
发布时间：2023-04-05 04:44
光学、雷达等高精度测量设备需要稳定的基座平台,为观测设备提供静态的基准,保证其测量数据在一个统一的空间基准下。但是,很多情况下,测量设备所在的基座平台会发生晃动,成为不稳定平台,在此基础上的测量设备得到的测量数据也就处于变化的空间基准,不满足高精度测量要求。为此,需要对不稳定平台自身相对静态基准的晃动量进行测量,据此将不稳定平台转换为静态基准,即“不稳定平台静态基准转换”。目前,在航天发射场以及武器试验靶场,为了适应新型飞行器长航时、大航程以及机动飞行等特点,要求光测、雷测等外测方式具有更高的灵活机动能力,为此,迫切需要解决“不稳定平台静态基准转换”问题。传统光测设备测量精度高,但观测站点固定、灵活性受限。为了提高观测的灵活机动性,越来越多的机动经纬仪投入靶场使用。但是目前机动经纬仪还只能“机动运输、落地观测”,即车载经纬仪运输到预先布置的观测站点,将经纬仪吊装至固定基座平台后开始测量,其灵活机动性有限。如果要真正实现不落地测量,即车载运输到位后,在载车上直接展开设备,开始测量,将使机动经纬仪真正具有灵活机动测量能力,无需预先布置站点,也不需将经纬仪从载车分离。但这种不落地测量主要的问...
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 国内外相关研究进展
1.2.1 机动经纬仪水平调校和定位定向方法简介
1.2.2 不稳定平台姿态测量方法研究现状
1.2.3 不稳定平台晃动问题研究现状
1.3 本文的主要内容及创新点
1.3.1 主要内容
1.3.2 主要创新点
第二章 不稳定平台静态基准转换技术
2.1 问题描述
2.1.1 靶场经纬仪交会测量原理简介
2.1.2 机动经纬仪基座平台晃动问题的数学描述
2.2 不稳定平台静态基准转换技术基本原理
2.2.1 基座平台姿态晃动测量基本原理
2.2.2 非水平状态下机动经纬仪定位定向修正方法
2.3 误差影响因素分析
2.3.1 基座平台姿态晃动测量误差影响因素分析
2.3.2 机动经纬仪系统误差及修正
2.3.3 机动经纬仪定位定向修正误差分析
2.4 本章总结
第三章 相机位姿估计解算及评估方法
3.1 问题描述
3.2 基于绝对二次曲线的相机内参数及像差系数解耦标定方法
3.2.1 相关研究进展
3.2.2 基于绝对二次曲线的相机内参数标定基本原理
3.2.3 基于点对应的像差系数解算基本原理
3.2.4 迭代优化
3.2.5 数字仿真实验
3.2.6 实物实验
3.3 基于点对应的相机位姿估计方法
3.3.1 相关研究进展
3.3.2 EPnP算法基本原理
3.3.3 LHM算法基本原理
3.3.4 相机姿态估计算法的性能评价
3.3.5 数字仿真实验
3.3.6 实物实验
3.4 本章总结
第四章 相机与机动经纬仪安装关系标定方法
4.1 基于手眼标定的安装关系三步标定方法
4.2 基于SCHUR分解的手眼标定方法
4.2.1 相关研究进展
4.2.2 记号说明
4.2.3 Schur矩阵分解理论
4.2.4 引理
4.2.5 算法原理
4.2.6 去野值处理
4.2.7 解的分析
4.2.8 时间复杂度
4.3 实验
4.3.1 数字仿真
4.3.2 实物实验
4.4 讨论
4.5 本章总结
第五章 不稳定平台静态基准转换系统设计与性能验证实验
5.1 系统组成
5.1.1 系统主要硬件组成
5.1.2 系统软件组成
5.2 室内模拟实验
5.2.1 姿态晃动在线测量分系统灵敏度实验
5.2.2 姿态晃动在线测量分系统静态精度验证实验
5.2.3 非水平状态下基于GPS的机动经纬仪定向修正精度验证实验
5.3 靶场实际实验
5.3.1 姿态晃动在线测量分系统灵敏度验证实验
5.3.2 固定目标修正精度验证实验
5.3.3 基于任务弹道的观测角比对实验
5.3.4 基于任务弹道的交会位置比对实验
5.4 本章总结
第六章 总结与展望
6.1 本文工作总结
6.2 进一步工作展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
本文编号：3782754
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 国内外相关研究进展
1.2.1 机动经纬仪水平调校和定位定向方法简介
1.2.2 不稳定平台姿态测量方法研究现状
1.2.3 不稳定平台晃动问题研究现状
1.3 本文的主要内容及创新点
1.3.1 主要内容
1.3.2 主要创新点
第二章 不稳定平台静态基准转换技术
2.1 问题描述
2.1.1 靶场经纬仪交会测量原理简介
2.1.2 机动经纬仪基座平台晃动问题的数学描述
2.2 不稳定平台静态基准转换技术基本原理
2.2.1 基座平台姿态晃动测量基本原理
2.2.2 非水平状态下机动经纬仪定位定向修正方法
2.3 误差影响因素分析
2.3.1 基座平台姿态晃动测量误差影响因素分析
2.3.2 机动经纬仪系统误差及修正
2.3.3 机动经纬仪定位定向修正误差分析
2.4 本章总结
第三章 相机位姿估计解算及评估方法
3.1 问题描述
3.2 基于绝对二次曲线的相机内参数及像差系数解耦标定方法
3.2.1 相关研究进展
3.2.2 基于绝对二次曲线的相机内参数标定基本原理
3.2.3 基于点对应的像差系数解算基本原理
3.2.4 迭代优化
3.2.5 数字仿真实验
3.2.6 实物实验
3.3 基于点对应的相机位姿估计方法
3.3.1 相关研究进展
3.3.2 EPnP算法基本原理
3.3.3 LHM算法基本原理
3.3.4 相机姿态估计算法的性能评价
3.3.5 数字仿真实验
3.3.6 实物实验
3.4 本章总结
第四章 相机与机动经纬仪安装关系标定方法
4.1 基于手眼标定的安装关系三步标定方法
4.2 基于SCHUR分解的手眼标定方法
4.2.1 相关研究进展
4.2.2 记号说明
4.2.3 Schur矩阵分解理论
4.2.4 引理
4.2.5 算法原理
4.2.6 去野值处理
4.2.7 解的分析
4.2.8 时间复杂度
4.3 实验
4.3.1 数字仿真
4.3.2 实物实验
4.4 讨论
4.5 本章总结
第五章 不稳定平台静态基准转换系统设计与性能验证实验
5.1 系统组成
5.1.1 系统主要硬件组成
5.1.2 系统软件组成
5.2 室内模拟实验
5.2.1 姿态晃动在线测量分系统灵敏度实验
5.2.2 姿态晃动在线测量分系统静态精度验证实验
5.2.3 非水平状态下基于GPS的机动经纬仪定向修正精度验证实验
5.3 靶场实际实验
5.3.1 姿态晃动在线测量分系统灵敏度验证实验
5.3.2 固定目标修正精度验证实验
5.3.3 基于任务弹道的观测角比对实验
5.3.4 基于任务弹道的交会位置比对实验
5.4 本章总结
第六章 总结与展望
6.1 本文工作总结
6.2 进一步工作展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
本文编号：3782754
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3782754.html
