基于光电跟踪的火炮轴线空间角测量方法

惯导设备是火炮等武器系统的核心设备,在正常工作时,惯导设备与火炮身管轴线保持一致,为火炮提供空间指向.因而,对惯导设备进行精度测试和安装标校可以通过对火炮身管轴线空间指向的测量来实现.利用光电跟踪和北斗双天线定向,提出了一种快速动态测定火炮身管轴线空间指向的方法,将相位激光测距机和高分辨率相机安装在高精度双轴伺服机构上,将北斗双天线分别安装在目标靶板和伺服机构上,同时获取初始空间角、空间距离、空间转角等信息,通过实时空间解算获取火炮身管轴线的空间指向.利用蒙特卡洛方法对基于光电跟踪的火炮轴线空间角测量系统误差进行了仿真分析.通过实验验证,火炮轴线空间角测量误差小于0.25 mil,与蒙特卡洛分析结果相当.测量效率较传统双站经纬仪方法提高3倍以上.实验结果表明,可以利用所提出方法替代双站经纬仪方法对惯导设备进行精度测试与安装标校,以提高工作效率.