一种基于传感器的测量目标运动参数方法研究.pdf

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1、2015年第34卷第ll期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)19DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)11-0019-04一种基于传感器的测量目标运动参数方法研究常景娜，高慧斌，乔冠宇(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研尧所，吉林长春1300332．中国科学院大学。北京100039)摘要：光电经纬仪跟踪过程中，为高精度地跟踪目标，必须提高目标运动参数的测量精度。结合工程中遇到的实际问题，提出了采用单站、双站交会综合测量目标空间坐标的方法，利用三次

2、样条插值方法拟合目标的运动轨迹，确定目标在各时间点的方位坐标和运动参数。经实验验证：在激光测距仪测距精度为0．2m、编码器测角精度为20时，测速精度可以提高0．351m／s。与传统方法相比，该方法具有数据利用率高、计算方法简单、实时性好等优点。关键词：光电经纬仪；激光测距仪；三次样条插值；运动参数中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)11-0019-04StudyofamethodformeasuringtargetmovingparametersbasedonsensorCHANGJ

3、ing．na，GAOHui．bin，QIAOGuan．yu’(1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．CollegeofChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China)Abstract：Inordertotracktargetwithhighprecision，measurementprecisionoftargetmovi

4、ngparametersshouldbeenhancedduringtrackingprocessofphotoelectrictheodolite．Combinedwithpracticalissuesinengineering，proposeacomprehensivemethodofintersectionmeasurementbysingle—stationandtwo—station，employcubicsplineinterpolationmethodtofitmotiontrackoftarget，object

5、positioninformationandmovingparametersatanytimepointaredeterminedbyusingthismethod．Theexperimentalresultsshowthattheprecisionofvelocitydetectionreaches0．351m／swhilerangingprecisionis0．2moflaserrangefinderandencoderofanglemeasurementprecisionis20Thepresentedmethodisp

6、rovedtohavehighdatautilizationratio，simplifiedcalculationandgoodreal—timeperformancecomparingtotraditionalapproaches．Keywords：photoelectrictheodolite；laserrangefinder；cubicsplineinterpolation；movementparameters0引言数据的利用率低，且带来较多的误差项，后续误差计算较麻光电经纬仪对目标进行跟踪测量时，目标的运动参烦；对于双

7、站交会测量方法，当目标位于两台经纬仪基数是确定捕获和瞄准技术要求的主要依据。将目标的运动线上方时，交会精度不高，测量数据不可用；采用一台光电参数反馈给光电经纬仪的伺服控制系统或武器平台的发射经纬仪匹配激光测距传感器，根据其输出的角度值和距系统，作为目标继续捕获或攻击参数确定的参考。因此，提离值就可以确定目标的空间坐标，适用于靶场光电测量试高目标运动参数的精度，在经纬仪目标跟踪测量中具有非验和外场试验，但易发生单站丢失目标的情况，且测量精度常重要的现实意义。低于双站交会测量方法。目前，应用在经纬仪上拟合目标为了获得目标的速度，首

8、先要根据经纬仪输出的测量运动轨迹的方法大多采用最xb-<乘法，最小二乘法是数据计算目标的空间坐标其次，拟合目标的运动轨迹，采根据均方根误差最小的原理得到目标的运动轨迹。对于做用相应的数据处理方式得到目标的运动参数。动态目标的复杂运动，且速度较快的目标来说，要达到较高的拟合精跟