發(fā)布時間：2016-11-21 18:55

  本文關(guān)鍵詞：基于多準(zhǔn)直光的位姿測量方法及應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京交通大學(xué)》 2015年

基于多準(zhǔn)直光的位姿測量方法及應(yīng)用研究

呂勇  

【摘要】：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,常要求同時監(jiān)測工件、零部件和目標(biāo)物體在空間的位置姿態(tài)。例如在高精度衛(wèi)星攝影測量中,要求精確確定三線陣CCD測繪相機的內(nèi)方位元素(像主點、主距及相機夾角)。但受衛(wèi)星發(fā)射的振動以及失重、溫度變化等影響,測繪相機在軌運行期間探測器和鏡頭位姿會發(fā)生變化,從而引起內(nèi)方位元素的改變,這已成為制約測繪精度提高的重要因素。在軌監(jiān)測內(nèi)參數(shù)的變化是一種理想解決方法,但相機探測器和鏡頭空間位姿變化引起的是多參數(shù)的綜合變化,一個參數(shù)的變化可能會連帶引起其它多個參數(shù)的變動,傳統(tǒng)單參數(shù)測量方法難以勝任。因此,多自由度、多參數(shù)同時測量方法與技術(shù)是國內(nèi)外航天、航空、機械、儀表等眾多領(lǐng)域的一個重點研究方向和技術(shù)難點。 本論文在綜合分析國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,首先研究了基于光開關(guān)的多路LED準(zhǔn)直技術(shù),以獲得高精度的準(zhǔn)直光線基準(zhǔn)；在此基礎(chǔ)上,提出了一種簡化的四自由度測量方法和一種六自由度同時測量方法,實現(xiàn)物體位姿的測量,構(gòu)建了相應(yīng)的測量系統(tǒng)并進行了實驗研究,驗證了所提出的測量方法的有效性；最后以航天測繪相機為研究對象,展開位姿測量技術(shù)的應(yīng)用研究,提出了基于多準(zhǔn)直光的測繪相機內(nèi)參數(shù)在軌監(jiān)測方法,完成了監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計、研制工作,進行了特性測試研究,驗證了其可行性和有效性。 概括起來,本學(xué)位論文主要工作與創(chuàng)新點有： 1.提出了將基于單模光纖耦合的LED和光開關(guān)分光相結(jié)合的多路準(zhǔn)直光獲取方法,構(gòu)建了對應(yīng)的準(zhǔn)直系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明：各路準(zhǔn)直光穩(wěn)定性高、同源性好,可以作為多自由度測量的光線基準(zhǔn)；采用準(zhǔn)共路光線漂移補償方法,可進一步減少空氣擾動對準(zhǔn)直測量的影響。 2.提出了基于雙準(zhǔn)直光的四自由度測量和基于三準(zhǔn)直光的六自由度測量方法,建立了對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,仿真計算了各誤差之間的相互串?dāng)_問題,在此基礎(chǔ)上,搭建了對應(yīng)的實驗系統(tǒng),通過實驗驗證了該方法的可行性。 3.提出了基于多準(zhǔn)直光的三線陣CCD航天測繪相機內(nèi)參數(shù)在軌監(jiān)測方法,建立了包含全部36個自由度的相機系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,通過仿真分析確定了影響相機夾角的5個關(guān)鍵自由度參數(shù),以此為基礎(chǔ),設(shè)計了基于多準(zhǔn)直光的相機內(nèi)參數(shù)變化在軌監(jiān)測系統(tǒng)并構(gòu)建了相對應(yīng)的模擬實驗系統(tǒng),實驗結(jié)果驗證了該方法的可行性和有效性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V445.8;TP274
【目錄】：

下載全文 更多同類文獻

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡莘;曹喜濱;;三線陣立體測繪衛(wèi)星的測繪精度分析[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2008年05期

2 余俊鵬;孫世君;;測繪相機內(nèi)方位元素在對地定位中的誤差傳播[J];航天返回與遙感;2010年02期

3 伏瑞敏;張元明;張繼友;;傳輸型線陣測繪相機幾何精度標(biāo)定方法[J];航天返回與遙感;2011年06期

4 劉燕;;激光準(zhǔn)直技術(shù)綜述[J];航空精密機械工程;1988年02期

5 房豐洲,張奕群,張國雄;空間物體六自由度定位術(shù)[J];航空精密制造技術(shù);1998年02期

6 方仲彥,殷純永,梁晉文;高精度激光準(zhǔn)直技術(shù)的研究(一)[J];航空計測技術(shù);1997年01期

7 趙愛明;;基于二次曲線擬合的圖像亞像素邊緣定位算法[J];哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報;2006年03期

8 孔兵,王昭,譚玉山;基于圓擬合的激光光斑中心檢測算法[J];紅外與激光工程;2002年03期

9 張磊;楊建峰;薛彬;梁士通;;嫦娥一號衛(wèi)星CCD立體相機影像超分辨率重建算法[J];紅外與激光工程;2012年02期

10 王任享;;我國無地面控制點衛(wèi)星攝影測量綜述[J];海洋測繪;2008年05期

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊冬;李鐵軍;劉今越;劉復(fù)嘉;;視覺定位在PCB雕刻機中的應(yīng)用研究[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2011年01期

2 趙瑾;;噴管裝配自動對準(zhǔn)系統(tǒng)研究[J];中北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年03期

3 王亞南;;光纖器件及其在光纖通信方面的應(yīng)用[J];信息通信;2011年02期

4 賀東雷;曹喜濱;;三線陣CCD立體測繪衛(wèi)星像移姿態(tài)跟蹤補償研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2006年10期

5 胡莘;曹喜濱;;三線陣立體測繪衛(wèi)星的測繪精度分析[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2008年05期

6 崔繼文;陳世麗;周彤;;正交雅可比-傅里葉矩的亞像素邊緣定位[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2011年05期

7 余俊鵬;孫世君;;測繪相機內(nèi)方位元素在對地定位中的誤差傳播[J];航天返回與遙感;2010年02期

8 李晨曦;張宇烽;;傳輸型測繪相機內(nèi)方位元素誤差對高程精度的影響分析[J];航天返回與遙感;2010年02期

9 余俊鵬;孫世君;毛建杰;;衛(wèi)星遙感影像外方位元素的誤差傳播研究[J];航天返回與遙感;2011年01期

10 傅鵬;朱近;孫世君;孫權(quán)森;夏德深;;關(guān)于星載光學(xué)遙感相機信噪比指標(biāo)的討論[J];航天返回與遙感;2012年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高國琴;羅燕;劉辛軍;江道根;;虛擬軸機床并聯(lián)機構(gòu)的無抖振滑模控制[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

2 姚罡;傅丹膺;黃穎;;集成式雙線陣立體測繪相機光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[A];中國光學(xué)學(xué)會2010年光學(xué)大會論文集[C];2010年

3 吳國棟;馮昇杰;;三線陣測繪相機CCD像面的裝調(diào)方法[A];2009年全國測繪儀器綜合學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

4 雷勇;徐禮鉅;張行;;基于立體視覺的冗余度TT—VGT機器人避障規(guī)劃[A];中國自動化學(xué)會、中國儀器儀表學(xué)會2004年西南三省一市自動化與儀器儀表學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

5 霍炬;楊明;;基于圖像的動態(tài)目標(biāo)六自由度測量方法的研究[A];2004全國光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會、2005全國光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會、廣西光學(xué)學(xué)會成立20周年年會論文集[C];2005年

6 徐亞明;邢誠;劉冠蘭;唐楓;;幾種激光光斑中心檢測方法的比較[A];湖北省測繪學(xué)會2006年度科學(xué)技術(shù)交流會論文集[C];2006年

7 李海亮;趙轉(zhuǎn)萍;;用于圓檢測的Hough變換和改進算法分析[A];江蘇省計量測試學(xué)會2005年論文集[C];2005年

8 劉春;張燕;;基于曲線擬合的玻璃瓶邊緣亞像素檢測算法研究[A];第十七屆全國測控計量儀器儀表學(xué)術(shù)年會（MCMI'2007）論文集（下冊）[C];2007年

9 李剛偉;邱宗明;盧剛;;動態(tài)目標(biāo)三維激光跟蹤測量儀[A];制造技術(shù)自動化學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

10 郭永獻;賈建援;梁麗萍;;MOMES光開關(guān)的研究現(xiàn)狀及展望[A];2007'中國儀器儀表與測控技術(shù)交流大會論文集（二）[C];2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 關(guān)叢榮;條紋分隔顏色格雷碼結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2009年

2 雷波;直線邊緣光學(xué)精密測量系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];武漢理工大學(xué);2010年

3 張震;可見光CCD的激光致眩現(xiàn)象與機理研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

4 田輝;基于嫦娥一號衛(wèi)星CCD立體影像處理模型與方法的研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2011年

5 王凱;貴金屬納米顆粒陣列的三階非線性光學(xué)特性研究[D];華中科技大學(xué);2011年

6 盧泉;基于機器視覺的特殊管道靜態(tài)參數(shù)高精度測量技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

7 康巖輝;阿伏伽德羅常數(shù)測量中硅球直徑測量的若干關(guān)鍵問題研究[D];天津大學(xué);2009年

8 張滋黎;基于視覺引導(dǎo)的大尺度空間坐標(biāo)測量方法研究[D];天津大學(xué);2010年

9 朱嘉;基于視覺與觸覺集成傳感的多坐標(biāo)組合測量系統(tǒng)的研究[D];天津大學(xué);2010年

10 楊凌輝;基于光電掃描的大尺度空間坐標(biāo)測量定位技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐強;立體視覺測量及半潛平臺模型試驗研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 朱萃;基于機器視覺的微小型組件精密測量與裝配[D];大連理工大學(xué);2010年

3 李鑫;彩色邊緣編碼結(jié)構(gòu)光三維測量與汽輪機葉片型線評價[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年

4 郭波;基于LabVIEW的紅光高清光學(xué)頭測試系統(tǒng)研究[D];武漢工程大學(xué);2010年

5 賈博;三線陣CCD月面影像DEM生成研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2010年

6 蘇文博;航天線陣CCD傳感器在軌幾何定標(biāo)技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2010年

7 白娜;光學(xué)圖像測量技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

8 邱天琦;基于SPWM功能的LED恒流驅(qū)動芯片[D];西安電子科技大學(xué);2011年

9 馬少平;條紋投影三維測量系統(tǒng)的標(biāo)定及其改進算法[D];西安工業(yè)大學(xué);2011年

10 于亞楠;Y型多針孔干涉儀及其在絕對位置坐標(biāo)測量中的應(yīng)用研究[D];山東師范大學(xué);2011年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賀東雷;曹喜濱;;三線陣CCD立體測繪衛(wèi)星像移姿態(tài)跟蹤補償研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2006年10期

2 胡莘;曹喜濱;;三線陣立體測繪衛(wèi)星的測繪精度分析[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2008年05期

3 張國瑞;CBERS-1衛(wèi)星CCD相機光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J];航天返回與遙感;2001年03期

4 王任享;;我國無地面控制點攝影測量衛(wèi)星相機[J];航天返回與遙感;2008年03期

5 李晨曦;張宇烽;;傳輸型測繪相機內(nèi)方位元素誤差對高程精度的影響分析[J];航天返回與遙感;2010年02期

6 房豐洲,張奕群,張國雄;空間物體六自由度定位術(shù)[J];航空精密制造技術(shù);1998年02期

7 方仲彥,殷純永,梁晉文;高精度激光準(zhǔn)直技術(shù)的研究(一)[J];航空計測技術(shù);1997年01期

8 方仲彥,殷純永,梁晉文;高精度激光準(zhǔn)直技術(shù)的研究(二)[J];航空計測技術(shù);1997年02期

9 趙愛明;;基于二次曲線擬合的圖像亞像素邊緣定位算法[J];哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報;2006年03期

10 趙葆常;楊建峰;汶德勝;高偉;阮萍;賀應(yīng)紅;;嫦娥一號衛(wèi)星CCD立體相機的設(shè)計與在軌運行[J];航天器工程;2009年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何瑾;左保軍;范志剛;李宏;董密林;邱俊文;桂兵;徐紅;;四自由度的位移測量[A];2002年中國光學(xué)學(xué)會年會論文集[C];2002年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鞏丹超;高分辨率衛(wèi)星遙感立體影像處理模型與算法[D];中國人民解放軍信息工程大學(xué);2003年

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 倪寧;高飛;張力;宋明哲;侯金兵;王紅玉;丁亞東;;準(zhǔn)直照射裝置中散射腔作用的蒙特卡羅方法研究[J];中國原子能科學(xué)研究院年報;2011年00期

2 ;SKF軸準(zhǔn)直解決方案[J];傳感器世界;2003年03期

3 陳永林;蔣迪奎;肖體喬;朱希愷;郭盤林;閻和平;王納秀;盛樹剛;;上海EBIT裝置的機械準(zhǔn)直[J];核技術(shù);2006年08期

4 王智超;馬曉輝;;激光光束準(zhǔn)直技術(shù)[J];儀器儀表用戶;2009年03期

5 李洪;劉云龍;谷占軍;戴文華;葉毅;章文衛(wèi);張開志;;雙軸準(zhǔn)直測量調(diào)節(jié)系統(tǒng)[J];強激光與粒子束;2010年03期

6 趙洋;利用光纖和調(diào)制半導(dǎo)體激光的準(zhǔn)直方法(英文)[J];計量學(xué)報;2000年04期

7 ;激光視覺準(zhǔn)直技術(shù)[J];中國計量學(xué)院學(xué)報;2001年02期

8 方仲彥,殷純永,梁晉文;高精度激光準(zhǔn)直技術(shù)的研究(一)[J];航空計測技術(shù);1997年01期

9 陳大勇;張立航;諶雨章;;LD光束準(zhǔn)直方法研究[J];光學(xué)儀器;2010年05期

10 袁建東;張小奇;王少明;蔡國柱;楊勝利;陳文軍;;HITFiL準(zhǔn)直測量與安裝方案[J];測繪工程;2012年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 初新俊;王智勇;馬春雨;左鐵釧;;兩種非球面微透鏡大功率半導(dǎo)體激光器陣列準(zhǔn)直效果的分析[A];第十七屆全國激光學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

2 馮晟杰;吳國棟;;立方棱鏡準(zhǔn)直測量以及精度分析[A];第十二屆全國光學(xué)測試學(xué)術(shù)討論會論文（摘要集）[C];2008年

3 吳鴻春;陳建新;黃伯敏;;極化率和超極化率對分子在飛秒激光場中的動力學(xué)準(zhǔn)直的作用[A];中國光學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

4 吳佳杰;陳家璧;徐安成;柳祚鉞;高曉燕;;非準(zhǔn)直光對人眼波前像差測量準(zhǔn)確性的影響[A];第八屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

5 賈晗;許相園;楊俊;鮑明;李曉東;;利用周期性板結(jié)構(gòu)實現(xiàn)聲波準(zhǔn)直發(fā)射[A];中國聲學(xué)學(xué)會第十屆青年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

6 許文武;關(guān)國富;徐韜光;許婕;陳永昌;;BPL-RFQ四桿電極的準(zhǔn)直安裝[A];'2001全國荷電粒子源、粒子束學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 呂勇;基于多準(zhǔn)直光的位姿測量方法及應(yīng)用研究[D];北京交通大學(xué);2015年

2 谷端;基于束流的準(zhǔn)直技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海應(yīng)用物理研究所）;2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳鴻春;強場中的分子準(zhǔn)直電離動力學(xué)研究[D];福建師范大學(xué);2008年

2 李心耀;激光裝置光學(xué)模塊準(zhǔn)直調(diào)整系統(tǒng)設(shè)計[D];重慶大學(xué);2009年

3 黃伯敏;分子準(zhǔn)直和雙脈沖準(zhǔn)直電離[D];福建師范大學(xué);2009年

4 潘飛;大功率半導(dǎo)體激光光束準(zhǔn)直技術(shù)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2011年

5 楊振;光學(xué)準(zhǔn)直測量技術(shù)研究與應(yīng)用[D];解放軍信息工程大學(xué);2009年

6 谷珊;對稱式多點準(zhǔn)直激光路面車轍檢測技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2011年

7 路秀秀;激光場中線性分子的準(zhǔn)直、取向[D];吉林大學(xué);2008年

8 孫洪濤;成像探測轉(zhuǎn)動態(tài)選CH_3I分子的準(zhǔn)直[D];吉林大學(xué);2015年

9 馬志超;飛秒光脈沖調(diào)制下的分子非絕熱準(zhǔn)直[D];吉林大學(xué);2015年

10 李長壘;大功率激光二極管光束準(zhǔn)直元件的設(shè)計與分析[D];南京理工大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：基于多準(zhǔn)直光的位姿測量方法及應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：185080