[發明專利]一種測試光纖陀螺去耦系數的設備及測試方法

無效

• 申請號: 201019060022.6
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN101793530A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 魯新平;李吉成;王成春;李劍武;羅宇謙;余知音;張理明
• 申請（專利權）人: 長沙高新開發區迪內斯電子科技發展有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及測試光纖陀螺去耦系數的設備及動態測試方法，具體為一種 通過高速圖像采集，圖像運動目標識別，目標跟蹤來測試光纖陀螺去耦系數 的設備及測試方法。

背景技術

光纖陀螺是一種慣性導航系統的核心器件，決定了慣性系統的工作精 度。隨著科學技術的進步，低成本、小體積、低功耗的光纖陀螺已廣泛應用 于微型系統及戰術武器的制導系統中，是重要的低精度角速度傳感器。

傳統的方法是使用刻度尺手工測量光纖陀螺閉環前后轉動的的位移值， 去耦精度等于光纖陀螺閉環前后位移值的比值。傳統的光纖陀螺去耦系數測 量方法測量精度差，是一種靜態近似測量方法，不能測量出光纖陀螺工作過 程中的瞬時去耦精度。因此，十分有必要提出一種新的測量方法和測量手段。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于：提供一種動態測試光纖陀螺去耦系數的 設備及測試方法，以解決背景技術中的問題。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種測試光纖陀螺去耦系數的設備，包括：激光器、測試裝置、轉臺運 動采集卡、485接口、數據分析系統、圖像采集卡、高速攝像機、投影屏幕， 所述的測試裝置通過轉臺運動采集卡、485接口連接數據分析系統，數據分析 系統連接圖像采集卡，圖像采集卡連接高速攝像機。

在本發明中，所述的激光器的作用是產生激光小亮斑，系統通過該亮斑 來測量被測光纖陀螺的運動運動狀態和運動軌跡，利用激光發射裝置發出單 色激光形成室內模擬目標，用來檢測光纖陀螺的性能。激光具有很強的方向 性，其發散角很小，在室內幾米距離內可以忽略不計，即可用來替代平行光 管發出的平行光。同時作為一種單色光，采用激光器可以通過光譜濾波與復 雜的實驗室背景有效地區別開來，提高激光斑點的位置測量精度。

在本發明中，所述的高速攝像機的功能是實時獲取屏幕上光斑的運動參 數及運動軌跡，采用高速工業CCD攝像機技術。

在本發明中，所述的圖像采集卡的作用是對來自高速攝像機的圖像進行 A/D采集，使獲取的圖像轉換為計算機可處理和存貯的數字圖像。

在本發明中，所述的485接口完成光纖陀螺信號采集和傳輸，在高精密 伺服轉臺上安裝兩個光纖陀螺，分別用來獲取伺服轉臺的方位和俯仰信息。 該部分硬件主要包括兩部分，即①光纖陀螺信號的采集與發送、②接收光纖 陀螺數據的PCI卡。

在本發明中，所述的數據分析系統模塊：實現人機交互界面，對系統各 模塊進行工作模式的設置；實時接收到測試系統前端送來的高速數據后，首 先完成高速接收和實時記錄，然后基于記錄的數據，實現光纖陀螺去耦指標 的測量與分析。

一種測試光纖陀螺去耦系數的方法，激光器發射出的激光照射到被測設 備后產生反射，反射光在幕布上形成極小圓斑，高速攝像機實時獲取光斑在 幕布上的運動軌跡圖像，并將圖像傳輸到計算機數據分析系統；當被測設備 在方位、俯仰軸產生運動時，光斑在幕布上形成與被測設備運動參數及運動 精度相對應的運動軌跡，計算機分析系統通過對獲取的高速圖像序列中的光 斑進行分割、識別和跟蹤，在時間方向上對圓斑的運動曲線進行擬合，然后 基于擬合曲線計算出運動信息。結合轉臺運動信息，計算出各種待測光纖陀 螺的性能參數。

(1)光斑目標自動識別與連續跟蹤

基于本項目的設計原理和設計思想，我們設計了如下所示的光斑目標自 動識別與跟蹤技術方案：

含光斑的CCD圖像-----圖像預處理----圖像分割---象素聚類---目標識別---目標 跟蹤----軌跡擬合---光斑運動軌跡曲線

(2)圖像預處理

圖像預處理模塊的功能是對所獲取的紅外圖像進行圖像增強處理，達到 抑制噪聲，增強目標的目的，便于后續的圖像分割處理，為了保證處理的實 時性，算法應簡單高效，因此，這里擬采用“+”形中值濾波方法。