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空间运动目标姿态测量系统研究

姚凌飞  
【摘要】: 靶场试验时,需要对飞行目标运动过程中的参数作跟踪、记录和检测。空间姿态反映了飞行目标在空中的运动状态,是判断目标飞行是否正常的依据,也是改进和完善目标发射跟踪系统的参考,具有十分重要的意义。本课题设计一整套用于快速、准确测量飞行目标发射初段姿态的系统,实现测量目的。 本文采用摄影测量的方法,提出了先滤除环境光中影响成像质量的光谱成分,再用摄像机对飞行目标成像,经数字图像处理后最后进行姿态测量的方案。 首先设计了一套远距离光谱测量系统用于测量飞行目标及其周围环境中的光谱成分。根据测得的光谱数据,按“滤除不利于飞行目标成像的光谱,透过有利于飞行目标成像的光谱”的原则,选择合适的滤光片进行滤波,用摄像机得到反差、亮度合适,目标轮廓较为清晰的图像。 第二步,设计滤波装置。采用步进电动机带动装有多片滤光片的圆盘的方法,自制了一个滤光片自动切换系统。实现了稳定、快速、便捷的滤光片切换。 第三,通过图像处理,改进像质,从而提取清晰的目标轮廓。对经处理与滤波后得到的图像作姿态测量。这些都是以近于实时的速度进行,从而达到快速、高精度获取飞行目标发射初段姿态信息的目的。 最后,通过现场发射试验,证实了方案的正确与有效。


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