[发明专利]一种相对位姿测量单机性能测试方法及系统

权利要求书

1.一种相对位姿测量单机性能测试方法，其特征在于步骤如下：

步骤一、搭建测试平台，将体目标安装在6自由度运动平台上，将单机安装在单机测试平台上，设定单机测试的参考零位状态State0；

步骤二、驱动6自由度运动平台运动，读取平台的6自由度数据；结合步骤一设定的单机测试的参考零位状态，对平台的6自由度数据进行转换，得到单机测量数据真值；

所述步骤二得到单机测量数据真值的方法，具体如下：

获取零位后，需要驱动6自由度平台进行转动进行单机测试，在进行单机相对位姿测试时，分为相对位置测试和相对姿态测试独立进行；

相对姿态测试：在State0状态，仅进行6自由度平台的三轴转动操作，得到三轴姿态真值：

设三轴转动一定角度后的状态为State1，通过6自由度平台读数确定6自由度平台t系相对于o系的三轴姿态，求得State1状态下o系到t系的姿态转换矩阵C_o→State1；同理，得到State0状态下o系到t系的姿态转换矩阵C_o→State0；得到State1相对于零位State0的姿态矩阵:

C_{State0→State1}＝C_o→State0^T·C_o→State1

根据通用的姿态矩阵求解姿态角方法，由姿态矩阵C_{State0→State1}求得三个姿态角真值

单机测量输出得到State1状态下，单机测量坐标系c到目标特征坐标系m的姿态矩阵C_c→m，既而由姿态矩阵C_c→m得到三个实测姿态角

则即为考核测量值的真值，即三轴姿态真值；

相对位置测试：在State0状态，仅进行6自由度平台的三轴平动操作，得到三轴位置真值：

设三轴平动一定距离后的状态为State2，通过6自由度平台读数确定State2状态下6自由度平台t系相对于o系的三轴位置R_{o_State2}；同理得到零位状态State0状态下6自由度平台t系相对于o系的三轴位置R_{o_State0}；则State2相对于State0状态运动的距离为：

[R_dx R_dy R_dz]^T＝C_o→State0·(R_{o_State2}-R_{o_State0})；

单机测量输出可得到State0、State2状态下，c系相对于目标特征坐标系原点的位置分别为R_{c_State0}，R_{c_State2}，计算得到:

[R_x R_y R_z]^T＝R_{c_State2}-R_{c_State0}，

则[R_dx R_dy R_dz]^T即为考核测量值[R_x R_y R_z]^T的真值，即三轴位置真值；

步骤三、将单机输出的测量值与步骤二得到的单机测量数据真值比较，根据设定的要求，判断单机性能是否满足要求。