三轴光电跟踪策略：消除盲区并提高跟踪性能

本文档主要探讨了一种创新的三轴光电跟踪策略，旨在解决两轴光电跟踪系统存在的空间盲区问题。论文于2012年发表在西安交通大学学报上，由官伯林、贾建援和朱应敏三位作者共同完成。他们设计的是一种具有冗余自由度的三轴光电跟踪系统，利用了四元数方法来构建系统的运动学模型。 四元数是一种在三维空间中表示旋转的数学工具，通过它，研究者能够有效地处理和分析三轴光电跟踪系统的动态行为。论文的核心是应用极小范数最小二乘算法，这是一种优化技术，能够在噪声较大的情况下找到最接近实际解的最优解。这种算法被用来求解方程系数的Moore-Penrose广义逆矩阵，这是解决线性系统不完全可逆问题的关键步骤。 在设计的跟踪策略中，通过对三轴光电跟踪系统的运动方程进行三角变换，实现了对三轴角增量组合的极小范数最小二乘解的求解。这一过程使得系统能够在保持高精度的同时，实现快速的三轴联动全方位连续跟踪运动，避免了传统两轴系统可能存在的追踪盲区。 通过仿真和实验证明，与现有跟踪策略相比，这个新的跟踪策略在跟踪过程中所需的各轴转动角度较小，从而提高了跟踪性能的优越性。这不仅意味着更高的精度，还意味着更少的能量消耗和更快的响应速度，对于实时性强、精度要求高的应用场景具有显著优势。 总结来说，这篇论文提出了一个创新的三轴光电跟踪策略，利用四元数和极小范数最小二乘技术，有效解决了空间盲区问题，并且在跟踪效率和性能上取得了显著改进。这对于提升光电跟踪系统的实用性和可靠性具有重要意义，特别是在自动化控制和机器人技术领域。