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提高车载导弹发射架变形测量精度的方法研究

刘兆蓉  
【摘要】:论文以车载导弹作为研究背景,以车载导弹的发射架作为研究目标,设计了一套以CCD为核心的非接触光学测量系统,该变形测量系统主要由激光器、光学成像系统、CCD相机、数据处理电路和控制计算机等组成,能够精确地测量出导弹发射时发射架微小的变形量,为导弹发射提供角度补偿数据,减小导弹的发射角度误差,有效地提高了导弹的发射精度。 本文首先介绍了国内外变形测量系统的发展状况,然后介绍了车载导弹变形测量系统的基本原理,并给出了其硬件组成和硬件结构框图,最后根据测量原理搭建实验平台,采集实验数据,并进行软件算法研究。 在本系统中,激光光斑的中心定位精度是影响变形测量系统精度的一项重要因素,本文重点进行软件算法的研究,利用目标的成像特性,采用亚像素定位算法对激光光斑中心进行精确定位,来进一步提高变形测量系统的测量精度。 论文介绍并分析了目前常用的亚像素定位算法,在已有算法的基础上提出了基于重心的曲线拟合亚像素定位算法,首先对采集到的激光光斑图像利用重心法进行初步定位得到中心位置,然后采用曲线拟合的方法对激光光斑中心位置进行亚像素高精度定位。多次实验结果表明,利用该算法测量出的变形角的标准差均小于15″,有效地提高了变形测量系统的精度;同时该算法只需对采集到的图像数据做少量运算,易于语言描述,有利于工程实现。


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