[發明專利]用于姿態測量設備的姿態測量精度的測量系統和方法

在審

• 申請號: 202110830593.4
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113551639A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 高昕;胡蕾;李希宇;余毅;唐嘉;雷呈強
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63921部隊
• 主分類號: G01C1/02
• 分類號: G01C1/02;G01C25/00
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 白雪瑾;彭家恩

一種用于姿態測量設備的姿態測量精度的測量系統和方法，在目標經緯儀的主鏡筒的外表面粘貼一十字形條帶，在目標經緯儀的主鏡筒的方位角被固定且在俯仰方向上移動時，獲取目標經緯儀的主鏡筒圖像，并對主鏡筒圖像進行圖像處理以獲取目標經緯儀的主鏡筒的俯仰角測量值，再通過目標經緯儀自身的記錄獲取主鏡筒的俯仰角真值，根據俯仰角測量值和俯仰角真值，確定姿態測量設備的俯仰角測量精度；同理，在目標經緯儀的主鏡筒的俯仰角被固定且在方位方向上移動時，獲取目標經緯儀的主鏡筒的偏航角測量值，再通過目標經緯儀自身的記錄獲取主鏡筒的偏航角真值，根據偏航角測量值和偏航角真值，確定姿態測量設備的偏航角測量精度。

技術領域

本發明涉及靶場光學測量技術領域，具體涉及一種用于姿態測量設備的姿態測量精度的測量系統和方法。

背景技術

姿態測量設備不僅要求具備高精度的角度測量能力和高分辨率成像能力，還需要在功能上突破傳統的將目標“質點化”的測量模型，將目標作為一個具有空間三維幾何結構的“立體化”目標進行處理，實現空間目標三維參數測量，如導彈的再入、飛行過程中的俯仰、偏航角等。準確記錄目標飛行階段各個時刻的飛行軌跡和三維姿態信息，可以判斷目標入軌和攻擊的準確性，為型號設計和改進提供依據。

為了確保姿態測量設備的各項性能指標滿足要求，姿態測量設備在出廠和外場階段均需要對各項指標進行測試。靶場常用的姿態測量方法為中軸線多站交會測量法，但在實際檢測中，難以提供可供多臺姿態測量設備可以通視的目標，且無法保證多臺姿態測量設備的觀測對象完全一致。

根據姿態測量檢測條件等客觀因素限制，姿態測量精度在室內測試階段通常簡化為目標中軸線斜率測量誤差檢測。在外場階段，由于缺少真實可測的柱狀目標源，無法再對系統姿態測量精度進行有效測試，只能采用出所檢測結果。但室內階段的模擬目標為靜態目標，實際測量中的目標均處于運動狀態，所以室內檢測不能完全反映姿態測量設備的真實測量精度。同時，姿態測量設備在外場使用過程中，運輸轉場、惡劣環境、使用損耗等都會導致設備狀態變化、精度下降，為了確保姿態測量設備在外場期間狀態良好，有必要經常對設備的各項性能指標進行檢測確認。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種用于姿態測量設備姿態測量精度檢測的測量系統和方法，能夠在外場對姿態測量設備的精度進行測量。

根據第一方面，一種實施例中提供一種用于姿態測量設備的姿態測量精度的測量系統，包括：

目標經緯儀，所述目標經緯儀的主鏡筒的外表面設有一十字形條帶，所述十字形條帶包括橫向條帶和豎向條帶，所述橫向條帶與豎向條帶相交形成一交點，所述橫向條帶與所述目標經緯儀的主鏡筒的軸線相平行，所述豎向條帶與所述目標經緯儀的主鏡筒的軸線相垂直；

控制處理裝置，用于在目標經緯儀的主鏡筒的方位角被固定，且在俯仰方向上進行移動時，控制待測姿態測量設備獲取所述目標經緯儀的主鏡筒圖像，并對所述主鏡筒圖像進行圖像處理以獲取所述目標經緯儀的主鏡筒的俯仰角測量值；所述控制處理裝置還用于獲取目標經緯儀的俯仰角真值；根據所述俯仰角測量值和俯仰角真值，確定所述待測姿態測量設備的俯仰角測量精度；

所述控制處理裝置還用于在目標經緯儀的主鏡筒的俯仰角被固定，且在方位方向上進行移動時，控制待測姿態測量設備獲取所述目標經緯儀的主鏡筒圖像，并對所述主鏡筒圖像進行圖像處理以獲取所述目標經緯儀的主鏡筒的偏航角測量值；所述控制處理裝置還用于獲取目標經緯儀的偏航角真值；根據所述偏航角測量值和偏航角真值，確定所述待測姿態測量設備的偏航角測量精度；

其中，所述目標經緯儀位于所述待測姿態測量設備的成像范圍內。

根據第二方面，一種實施例中提供一種用于姿態測量設備的姿態測量精度的測量方法，包括：

在目標經緯儀的主鏡筒的方位角被固定，且在俯仰方向上進行移動時，控制待測姿態測量設備獲取所述目標經緯儀的主鏡筒圖像，并對所述主鏡筒圖像進行圖像處理以獲取所述目標經緯儀的主鏡筒的俯仰角測量值；