[发明专利]弹体姿态角测量方法

权利要求书

1.一种弹体姿态角测量方法，其特征在于，包括：

建立弹体撞击目标靶板的图像坐标系和地球坐标系；

计算弹体的映射姿态角；其中，所述映射姿态角是弹体在地球坐标系的姿态角映射到所述图像坐标系的角度；

根据所述地球坐标系得到映射坐标系，并在图像坐标系中计算映射坐标系角度；其中，所述映射坐标系角度是所述映射坐标系在所述图像坐标系中的角度；

根据所述映射坐标系角度计算映射系数；其中，所述映射系数表示映射坐标系角度与所述地球坐标系之间的关系；

通过所述映射系数和映射姿态角，计算弹体在所述地球坐标系中的姿态角。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立弹体撞击目标靶板的图像坐标系和地球坐标系的步骤，包括：

获取弹体撞击目标靶板的图像，根据该图像建立图像坐标系；

以所述目标靶板的边线为参考线作为x和y轴、以垂直于所述目标靶板的直线作为为z轴，建立地球坐标系Oxyz；

在所述图像坐标系中获取弹体的两条边缘参考线，将该两条边缘参考线平移到所述地球坐标系中分别得到第一线段和第二线段。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述姿态角包括俯仰角和偏转角，在所述姿态角为俯仰角的情况下，所述方法进一步包括：

计算弹体的映射俯仰角；其中，所述第一线段与Oz的夹角为所述映射俯仰角；

根据所述地球坐标系得到第一映射坐标系xOz，计算第一映射坐标系角度；其中，所述第一映射坐标系角度是所述第一映射坐标系xOz在所述图像坐标系中的角度；

根据所述第一映射坐标系角度计算第一映射系数，其中，所述第一映射系数表示第一映射坐标系角度与所述地球坐标系之间的关系；

通过所述第一映射系数和所述映射俯仰角，计算弹体在所述地球坐标系中的俯仰角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

计算线段OA、Oz和Ox的斜率，根据所述线段OA、Oz和Ox的斜率计算所述映射俯仰角和所述第一映射坐标系角度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过以下公式计算所述第一映射系数f_α：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述姿态角包括俯仰角和偏转角，在所述姿态角为偏转角的情况下，所述方法进一步包括：

计算弹体的映射偏转角；其中，所述第二线段与Oy的夹角为所述映射偏转角；

根据所述地球坐标系Oxyz得到第二映射坐标系yOz，计算所述第二映射坐标系角度；其中，所述第二映射坐标系角度是所述第二映射坐标系yOz在所述图像坐标系中的角度；

根据所述第二映射坐标系角度计算第二映射系数，其中，所述第二映射系数表示所述第二映射坐标系角度与所述地球坐标系之间的关系；

通过所述第二映射系数和所述映射偏转角，计算弹体在所述地球坐标系中的偏转角。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

计算线段OC、Oz和Ox的斜率，根据所述线段OC、Oz和Ox的斜率计算所述映射偏转角和所述第二映射坐标系角度值。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过以下公式计算所述第二映射系数f_β：

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

在所述地球坐标系中获取参考线OY和与OY平行的参考线O₁Y₁，将参考线OY和O₁Y₁平移至所述图像坐标系得到O'Y'和O₁'Y₁'；其中，PM与O'Y'的夹角为透视角，P为O'Y'和O₁'Y₁'相交的透视点，M为弹体前端的中点；

根据所述PM与O'Y'的斜率计算所述透视角；

根据所述透视角修正所述地球坐标系中的偏转角的误差。