飞行器姿态测量新方法：基于光学的屏幕光斑成像法

"光学测量的飞行器空间姿态测量方法 (2008年)" 这篇论文《光学测量的飞行器空间姿态测量方法》发表于2008年，由哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院的研究人员李喆、丁振良和袁峰共同撰写。该研究主要关注飞行器近景实验中的三维运动姿态参数测量问题，提出了一种创新的基于序列图像的屏幕光斑成像法的数学模型。 在实际应用中，研究人员通过在飞行器表面安装激光发射装置，向固定屏幕投射激光光斑。这些光斑的位置会随着飞行器的姿态变化而改变。为了实现精确测量，首先使用激光跟踪仪对实验环境内的多个高速摄像机和屏幕进行全局标定，建立起不同坐标系之间的转换关系。随后，高速相机同步捕捉光斑位置的变化，通过对连续拍摄的光斑序列图像进行分析，可以准确地获取飞行器的姿态参数，如俯仰角、偏航角和翻滚角。 这种方法的优势在于，它避免了飞行器在运动过程中可能产生的喷火或其他特征对图像拍摄的影响，同时通过光斑位置的变化，将飞行器的姿态变化放大，从而提高了测量精度。实验结果显示，在特定的转动范围内，该方法的测量精度可达到0.03°以内。 关键词涉及到光学测量、飞行器姿态测量、全局标定以及激光跟踪仪，这表明该方法是结合了现代光学技术、高精度定位系统以及先进的图像处理算法。论文的分类号为TP249（光学仪器与技术）和V556.5（航空航天科学），文献标识码为A，表明这是一篇具有学术价值的研究文章。 总体而言，这项工作为飞行器的姿态测量提供了一种新的光学解决方案，有助于提升飞行器实验的安全性和准确性，对于航空航天领域的测试与研究具有重要的实践意义。