国家自然科学基金(50805006)
- 作品数：7 被引量：45H指数：4
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- 相关领域：航空宇航科学技术电气工程自动化与计算机技术更多>>
- 高动态星体目标提取方法被引量：16
- 2011年
- 阐述了动态星敏感器星图的特点,指出了目前国内外星体目标提取方法的不足。针对这些不足,提出了一种新的星体目标提取方法。根据星敏感器运动特性,自适应选取处理窗口的大小及方向,自适应窗口可以适应不同形式的星敏感器运动。在选取的窗口内进行星体目标提取,当星体存在断裂情况时,利用数学形态学的方法对断裂星体进行断点判定及主动生长。对提取的星体目标利用灰度加权的质心法得到其中心位置。最后给出了利用上述方法对2(°)/s动态模拟星图进行星体目标提取及定位的结果。实验结果表明,该方法可适用于高动态星敏感器,并能有效提高星体定位精度。
- 金雁江洁张广军
- 关键词：自适应窗口数学形态学断点
- 点结构光动态姿态角测量系统被引量：5
- 2010年
- 设计出一个基于机器视觉中点结构光测量原理和以CMOS图像传感器局部感兴趣窗口(ROI)功能为基础的动态姿态角测量系统。介绍了系统测量原理、系统总体设计、以及软硬件算法的设计及实现。该系统硬件平台包括点结构光光源和姿态敏感器,实现了CMOS图像传感器的ROI功能,大大减少了图像数据量,提高了帧频。同时,采用FPGA实现了并行流水的图像预处理。基于序贯四连通域算法和一阶矩计算的实时光斑质心定位,将硬件处理结果实时传输给软件算法进行数据再处理,减少了软硬件平台间交互的数据量,提高了系统测量速度。软件平台实现了系统的标定和测试,并给出了结果。实验结果表明:该测量系统测量范围大,测角速度快,较好地实现了非接触式的动态测量。
- 江洁苗准张广军
- 关键词：测量系统
- 虚拟扩展成像在大视场姿态角测量中的应用被引量：1
- 2011年
- 对基于光电准直和针孔成像原理的姿态角测量系统,提出一种虚拟扩展成像面技术,对图像传感器成像面进行复用,虚拟扩大系统的测量视场.基于反射不对称的针孔光阑设计,实现一种光斑模式识别方法,对光斑质心和正反射模式进行识别,并进行虚拟成像面坐标扩展.通过计算机仿真,对识别结果进行了分析验证,表明这种方法对各种光斑模式都能准确识别,成倍扩大了测量视场.
- 江洁王昊予张广军
- 一种光电准直大视场姿态角测量系统
- 为实现大量程高精度的姿态角测量,基于光电准直和针孔成像原理,设计并实现了一种新型二维姿态角测量系统。避免了自准直测量中反射镜对视场的约束,扩大了视场。采用针孔光阑作为光学系统,体积小,重量轻,且系统设计与工作距离无关。详...
- 王昊予江洁张广军崔运东
- 文献传递
- 一种改进的基于双矢量观测的姿态确定算法被引量：4
- 2012年
- 为了提高飞行器姿态确定的精度和姿态矩阵的解算速度,提出了一种改进的双矢量定姿算法.这种算法利用测量系统的方差对两个观测矢量进行加权处理,求得一个新的矢量,以两观测矢量夹角为判断依据选取加权系数;以新矢量为基准矢量,利用双矢量定姿算法求解姿态矩阵,并对求得的姿态矩阵进行修正.仿真结果表明:这种算法所需时间为优化算法的50%,当两个传感器测量误差不同、两矢量为任意夹角时,这种算法比优化的双矢量算法精度高;当两个传感器测量误差相同时,除了两矢量夹角为90°外,这种算法均比优化的双矢量算法精度高.
- 江洁王英雷张广军
- 大量程高精度三维姿态角测量系统设计被引量：14
- 2013年
- 基于针孔成像和双矢量定姿原理,设计一种使用单图像传感器实现大量程高精度三维姿态角测量的方法。根据系统要求设计双基准平行光源,采用FPGA单芯片实时实现图像传感器的驱动成像、光斑的分割与质心定位及与USB之间的快速通信,通过光斑质心坐标计算得到双基准平行光源的方向矢量,根据双矢量定姿原理计算姿态敏感器的旋转矩阵,得到三维姿态角;根据针孔成像模型,建立姿态敏感器的内外参数统一标定模型,对测量系统进行标定,标定结果和测量实验表明,三维姿态角测量系统的视场范围达到19.6°×19.6°,俯仰角、偏航角、滚动角的精度达到9.9″、9.3″、80.2″。
- 江洁王英雷王昊予
- 关键词：姿态敏感器视场
- 高动态星跟踪方法被引量：5
- 2013年
- 阐述了高动态星敏感器星图的特点,指出了目前星跟踪方法的不足。针对这些不足,提出了一种基于卡尔曼预测的高动态星跟踪方法。根据高动态星敏感器运动特性,建立了星体目标在图像坐标系下运动模型,根据星体运动模型,对卡尔曼滤波器进行了自适应修正。利用经自适应修正的卡尔曼滤波器预测出参考星位置,再利用临星逼近法进行跟踪匹配。最后给出了利用上述方法进行星体位置预测及星跟踪结果。实验结果表明,在5(°)/s动态条件下星体位置预测偏差小于5像素,星跟踪成功率高于95%,并且载体动态特性的变化对星体跟踪成功率影响较小。
- 金雁江洁张广军
- 关键词：高动态星跟踪卡尔曼预测自适应
- 基于光电准直虚拟扩展成像的姿态角测量系统的误差分析被引量：1
- 2011年
- 建立了基于光电准直原理的姿态角测量系统,提出一种虚拟扩展成像面技术,应用于测量系统中,对图像传感器成像面进行复用,虚拟扩大系统的测量视场。介绍了系统的主要工作原理,在系统模型下,对可能影响系统测量精度的误差源进行了分析,建立其数学关系,对精度影响因素进行了定量仿真实验。按照仿真结果,对系统设计方案进行了分析验证。结果表明,分析的因素对系统的姿态角测量精度确实存在影响,以分析结果为参考,可以确定减小系统误差和提高测量精度的方法和途径。
- 江洁王昊予张广军
- 关键词：成像误差分析
