仪器仪表学报

作者：伍楚奇，熊 芝，许 航，翟中生，周维虎

单位：伍楚奇,1. 湖北工业大学机械工程学院，2. 湖北省现代制造质量工程重点实验室,,熊 芝,1. 湖北工业大学机械工程学院，2. 湖北省现代制造质量工程重点实验室,,许 航,1. 湖北工业大学机械工程学院，2. 湖北省现代制造质量工程重点实验室,,翟中生,1. 湖北工业大学机械工程学院，2. 湖北省现代制造质量工程重点实验室,,周维虎,1. 湖北工业大学机械工程学院，3. 中国科学院微电子所,

关键词：姿态测量;加权加速正交迭代;视觉测量;激光跟踪

基金：2019国家重点研发计划“制造基础技术与关键部件”重点专项——六自由度激光自动精准跟踪测量关键技术（2019YFB2006100）项目资助

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,3~15m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。

来源：2022年第7期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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