[發明專利]運載體姿態測量系統、方法以及存儲介質

有效

• 申請號: 202010414144.7
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111623775B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 楊君;習先強
• 申請（專利權）人: 天津時空經緯測控技術有限公司
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18;G01C1/00
• 代理公司: 北京萬思博知識產權代理有限公司 11694
• 代理人: 劉冀

1.一種運載體姿態測量系統，用于測量所述運載體的姿態，其特征在于，包括：第一光學準直裝置(10)、第一姿態測量裝置(20)、處理器裝置(30)以及第一驅動裝置(40)，其中

所述第一光學準直裝置(10)，用于測量與第一測量面(S1)之間的第一角度偏差信息，其中所述第一角度偏差信息用于指示所述第一光學準直裝置(10)的軸線與所述第一測量面(S1)法線之間的角度偏差，并且其中所述第一測量面(S1)固定設置于所述運載體上，其中所述第一光學準直裝置(10)包括：光源(110)；圖像采集單元(120)；設置于所述光源前的第一分劃板(130)；設置于所述圖像采集單元(120)前的第二分劃板(140)；以及光學系統，其中所述光學系統用于將由所述光源(110)發射并且穿過所述第一分劃板(130)的光源光投射到所述測量面(S1)上，以及將從所述測量面(S1)反射回的所述光源光經由所述第二分劃板(140)投射到所述圖像采集單元(120)；

所述第一姿態測量裝置(20)，與所述第一光學準直裝置(10)連接，用于測量與所述第一光學準直裝置(10)的姿態相關的第一測量信息，其中所述第一姿態測量裝置(20)包括多個陀螺儀(210a、210b、210c)以及彼此垂直設置的多個加速度計(220a、220b、220c)；

所述驅動裝置(40)與所述第一光學準直裝置(10)和所述第一姿態測量裝置(20)連接，用于驅動所述第一光學準直裝置(10)和所述第一姿態測量裝置(20)相對于所述運載體進行姿態變換；以及

所述處理器裝置(30)，與所述第一光學準直裝置(10)以及所述第一姿態測量裝置(20)通信連接，并且配置用于根據從所述第一光學準直裝置(10)接收的所述第一角度偏差信息以及從所述第一姿態測量裝置(20)接收的所述第一測量信息，確定所述第一測量面(S1)的第一姿態信息，并且

處理器裝置(30)還配置用于：接收所述圖像采集單元(120)采集的檢測圖像作為所述第一角度偏差信息，其中所述檢測圖像包含所述第一分劃板(130)的第一刻線的第一影像和所述第二分劃板(140)的第二刻線的第二影像；以及接收所述陀螺儀(210a、210b、210c)和所述加速度計(220a、220b、220c)測量的信息作為所述第一測量信息，并且其中

根據所述第一角度偏差信息以及所述第一測量信息，確定所述第一姿態信息的操作，包括：

根據所述第一影像相對于所述第二影像的相對位移(Δx，Δy)，通過以下公式確定所述第一測量面(S1)相對于所述第一光學準直裝置(10)的方位角度偏差k_i和俯仰角度偏差φ_i：

k_i＝Δx/S_x

φ_i＝Δy/S_y

其中S_x為水平方向的比例因子，S_y為垂直方向的比例因子；

利用捷聯慣導算法，根據所述第一測量信息，確定所述第一光學準直裝置(10)的方位角α₁以及俯仰角β₁；以及

將所述第一測量面(S1)相對于所述第一光學準直裝置(10)的方位角度偏差k_i與所述第一光學準直裝置(10)的方位角α₁之和作為所述第一測量面(S1)的方位角，并且將所述第一測量面(S1)相對于所述第一光學準直裝置(10)的俯仰角度偏差φ_i與所述第一光學準直裝置(10)的俯仰角β₁之和作為所述第一測量面(S1)的俯仰角，并且其中

所述處理器裝置(30)還配置用于：根據所述第一姿態信息，確定所述運載體的第三姿態信息；以及根據所述第三姿態信息，確定所述運載體的導航信息。