[发明专利]一种外挂物风洞模型环绕式编码标记点的编解码方法

说明书

本发明公开了一种外挂物风洞模型环绕式编码标记点的编解码方法，包括以下步骤：创建特征编码标记点；创建基于模板点的环绕式编码标记点；提取圆形标记点；识别编码标记点。本发明的优点在于：不仅解决了外挂物风洞模型在6个自由度方向运动时的标记点识别和匹配难题，且与现有嵌装编码发光装置的技术相比，无需对外挂物风洞模型开孔布线，不会破坏外挂物风洞模型的气动外形，不改变其结构强度和刚度，降低了外挂物风洞模型的设计难度和成本；与环绕式编码方法相比，在外挂物风洞模型上可分布更多的特征编码标记点，解码的识别正确率提高。

技术领域

本发明涉及外挂物分离的风洞试验技术领域，特别涉及一种外挂物风洞模型环绕式编码标记点的编解码方法。

背景技术

外挂物(炸弹、副油箱、导弹等)从载机投放后，在离开载机的初期，处于载机的干扰流场中，该干扰流场的特性与载机的外形、飞行速度、飞行高度、载机的姿态、外挂物的外形及其安装位置和姿态等很多因素有关，很难用理论方法预测外挂物在干扰流场中的飞行轨迹；尤其是高马赫数条件下，由于压缩性影响和激波干扰，使得载机附近的干扰流场变得更加复杂，更增加了理论计算的难度。为掌握外挂物在投放初始阶段的飞行轨迹，研究影响其飞行轨迹的因素，通常需在风洞中进行试验。

外挂物风洞模型在6个自由度(3个线位移、3个角位移)方向均有运动，如当外挂物风洞模型在滚转方向发生较大位移时，原来成像的标识点已不在视场范围内，给标记点的识别和匹配带来很大困难；

虽然国内外已有使用彩色编码方法、环绕式编码标记点或环形编码点来解决待测物发生滚转运动时的标记点的识别和匹配难题：

彩色编码方法通过在外挂物风洞模型表面嵌装微型彩色发光装置，根据颜色对发光装置进行编码排列，利用两台彩色相机采集标记点运动图像，根据标记点的颜色排列和解码规则，重建标记点的三维坐标，进而得到位置和姿态信息；但是嵌装微型发光装置破坏了外挂物风洞模型的结构强度，可能会影响气动外形，还需额外布置线路，增加了设计难度和制造成本，尤其是对于自由投放的试验模型必须保持质量分布相似，嵌装微型发光装置极大地提升了自由投放试验模型的设计与制造难度；破坏了外挂物风洞模型的结构强度、增加了设计难度和制造成本。

环状编码标记点一般使用内圆进行编码点定位，外圆环用来确定编码点的身份信息，但环状编码标记点的尺寸一般较大，多用于大型工业零件测量，在外挂物风洞模型表面粘印或绘制时不仅数量有限，且容易发生变形，给识别和匹配带来困难。尺寸较大，不适用于外挂物风洞模型，容易发生变形，导致识别不准确，匹配困难。

环绕式编码标记点，其解码依赖于圆形标记点之间的距离关系，在外挂物风洞模型上分布的标志点过少，解码的正确率过低。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种外挂物风洞模型环绕式编码标记点的编解码方法，能有效的解决上述现有技术存在的问题。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种外挂物风洞模型环绕式编码标记点的编解码方法,包括以下步骤：

步骤一、创建特征编码标记点，所述的特征编码标记点是指1个或多个相同圆形标记点的组合；

步骤二、创建基于模板点的环绕式编码标记点，基于模板点的环绕式编码标记点是指布置在外挂物风洞模型表面头部和尾部的特征编码标记点以及模型中部的模板点的组合，外挂物风洞模型头部的环绕式编码标记点记为Cfront，尾部的特征编码标记点记为Ctail，中部的模板点记为Cmid；

步骤三、提取圆形标记点，具体步骤如下：

S31：使用相机拍摄贴有环绕式编码标记点的模型，将采集到的图片传输到计算机中；