大量程高精度三维姿态角测量系统设计

作     者：江洁 王英雷 王昊予 Jiang Jie;Wang Yinglei;Wang Haoyu

作者机构：北京航空航天大学精密光机电一体化技术教育部重点实验室北京100191 

基　　金：国家自然科学基金(50805006)资助项目 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2013年第34卷第6期

页      码：1247-1252页

摘      要：基于针孔成像和双矢量定姿原理,设计一种使用单图像传感器实现大量程高精度三维姿态角测量的方法。根据系统要求设计双基准平行光源,采用FPGA单芯片实时实现图像传感器的驱动成像、光斑的分割与质心定位及与USB之间的快速通信,通过光斑质心坐标计算得到双基准平行光源的方向矢量,根据双矢量定姿原理计算姿态敏感器的旋转矩阵,得到三维姿态角;根据针孔成像模型,建立姿态敏感器的内外参数统一标定模型,对测量系统进行标定,标定结果和测量实验表明,三维姿态角测量系统的视场范围达到19.6°×19.6°,俯仰角、偏航角、滚动角的精度达到9.9″、9.3″、80.2″。

主 题 词：姿态敏感器 视场 姿态角 三轴姿态确定 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.0254-3087.2013.06.007

馆 藏 号：203642801...