基于加权最小二乘的激光跟踪姿态角测量方法

针对现代工业生产中大型装备的生产、制造和装配对于姿态精准测量提出的需求,提出了一种基于加权最小二乘的激光跟踪姿态角测量方法.首先,阐述了姿态测量系统的组成,并对姿态测量系统中使用的坐标系进行定义;其次,建立了姿态测量数学模型,在此基础上利用加权最小二乘法对冗余角度信息进行数据融合,并采用蒙特卡洛法对融合方法进行了仿真分析;最后,搭建了姿态测量实验平台,利用精密二维转台对系统姿态角测量精度进行了评定.实验结果表明:在[-30°,30°]角度范围内,测量距离为3m时姿态角测量精度为0.28°,测量距离为8m时姿态角测量精度为1.76°;与单目视觉法相比,姿态角测量精度在3m时提升了 6.7％,在8m时提升了 18.8％.文中提出的数据融合方法对姿态角测量精度的提升具有较好效果.