某试验场标定物系列GPS一等网的精度

现代新式发射控制系统需要准确的控制精度和制导准确度,某试验和标定要求试验场具有高精度的标定物系列控制网,１９９４年,我们用Ａｓｈｔｅｃｈ双频ＧＰＳ接收机在某试验场建立了标定物系列ＧＰＳ一等控制网,该网具有ＷＧＳ８４坐标系和北京－５４坐标系的各种参数,网的精度达毫米级,本文介绍了实现该试验场标定系列ＧＰＳ一等控制网精度所采取的技术措施,给出了精度比较分析结果。     

车载三维数据采集系统的绝对标定及精度分析

针对GPS/INS/CCD相机集成的车载三维数据采集系统,给出了系统精确的直接定位方程,并将罗德里格矩阵用到系统的绝对标定中,推导了定位方程中所需的相机坐标系和惯导载体坐标系之间的平移与旋转参数的求解公式.然后,根据误差传播定律,推导了X、Y、Z三个方向上的坐标误差公式及点位误差公式.实验结果表明,本标定方法意义明确,计算过程简单,具有较高的标定精度,对实际应用具有重要的价值.     

相机与激光跟踪仪相对位姿标定方法的研究

在空间目标的六自由度精密测量中,激光跟踪仪测量技术与视觉测量技术的联合应用越来越多,为解决相机坐标系与激光跟踪仪位姿模型的标定问题,研究一种利用罗德里格矩阵标定相机坐标系与激光跟踪仪坐标系相对位姿的方法。首先,分别用激光跟踪仪与相机测量出公共靶点坐标和拍摄含有靶点的照片,再用标志中心提取算法和单张相片空间后方交会算法解算出靶点在相机坐标系下坐标,最后利用罗德里格矩阵进行坐标系转换,即可标定出相对位姿。实验结果表明:标定模型X轴平均误差和均方根误差分别为0.005 7mm和0.006 2mm;Y轴平均误差和均方根误差分别为0.003 2mm和0.003 5mm;模型的标定精度和稳定可靠程度基本满足测量需要。     

惯性测量单元基准面与载体平台的标定方法研究

针对惯性测量单元(IMU)基准面与载体平台之间的标定,在通过基准面法向量建立惯性测量单元基准面坐标系与载体平台坐标系的基础上,研究并分别比较利用单台全站仪角度交会及摄影测量技术的标定方法,以实现IMU与载体平台之间快速、方便以及高精度的标定。通过标定实验及误差分析表明,摄影测量标定精度高,时间短,稳定性好,更适合应用于IMU和载体平台安装后的标定工作。     

一种基于六自由度测量的光笔设计与标定

针对空间中运动目标的位置和姿态的跟踪测量,设计和标定了一种配合激光跟踪仪与相机使用的六自由度测量光笔。该光笔中心为可放置角隅棱镜的凹槽,凹槽周围分布着具有一定网形的若干人工标志,通过光笔的标定可得到角隅棱镜和各标志点之间的位置关系并构建出光笔坐标系。本文首先介绍了六自由度测量光笔的设计过程,并分别阐述了光笔坐标系的构建与末端测头的标定原理,实验结果表明,光笔的标定结果的精度基本符合实际需要。     

交会对接激光雷达构件初始坐标系标定技术

根据航天部门对飞船交会对接导航部件激光雷达的高精度标定要求,基于Metro In开发飞船交会对接激光雷达专用测量模块,采用空间前方交会及镜面准直原理,进行单点坐标测量、立方镜准直测量。利用圆锥拟合的方法求得激光雷达的横轴和竖轴,构建激光雷达坐标系、立方镜坐标系,进而解算出两坐标系之间的3个平移参数和9个转换参数,将激光雷达坐标系保存至立方镜坐标系中,取得了良好的效果。     

基于轴对准法的坐标系生成与转换

轴对准法可以较好地解决小范围内空间坐标系的生成与转换问题。本文详细介绍利用轴对准法进行空间坐标系生成与转换的算法,并将其应用到相机标定控制架的稳定性检验与测量成果的实际精度评定中。研究表明,轴对准法是小范围内坐标系生成与转换的有效方法。     

视觉测量中相机外参数近似值的快速求解

提出了利用3个不共线的控制点对相机外参数近似值进行快速求解的一种方法。利用3个控制点与其像坐标间的几何关系求得3个控制点在摄站坐标系下的坐标;由控制点的已知控制坐标与求得的摄站坐标系下的坐标,进一步求得两坐标系的转换参数的初值;通过解析法或光束法对相机外参数用初值进行精确标定。并通过一组模拟数据验证了该方法的正确性。     

利用摄影测量在线检测轨道车辆车体运行姿态

轨道车辆运行时产生的各种振动导致车体相对于轨道的运行姿态发生变化,提出利用面阵相机和线激光组合的摄影测量方法在线检测车体运行姿态。检测系统安装在车体上可拍摄到轨面的任意位置(3点非共线),选择激光在轨面投影的中点作为参考点,通过标定得到参考点在计算机图像坐标系和车体坐标系中的空间变换关系;车辆运动过程中,面阵相机拍摄线激光在轨面上的投影,将参考点在计算机图像坐标系中的坐标转化为车体坐标系中的坐标;结合参考点在轨面随行坐标系中的坐标特性,解算车体相对于轨道的坐标系转换,建立描述车体相对于轨道实时运行姿态的数学模型;构建检测系统,通过车体振动模拟平台及现场实车试验,验证了检测系统的可靠性。     

视觉测量中相机外参数近似值的快速求解

提出了利用3个不共线的控制点对相机外参数近似值进行快速求解的一种方法.利用3个控制点与其像坐标间的几何关系求得3个控制点在摄站坐标系下的坐标;由控制点的已知控制坐标与求得的摄站坐标系下的坐标,进一步求得两坐标系的转换参数的初值;通过解析法或光束法对相机外参数用初值进行精确标定.并通过一组模拟数据验证了该方法的正确性.