[发明专利]一种基于直线矢量方向及长度匹配的单站姿态处理精度确定方法

说明书

本发明提供了一种基于直线矢量方向及长度匹配的单站姿态处理精度确定方法，属于常规靶场光学姿态姿态处理领域，用于解决单站靶场姿态测量精度确定问题。本发明以直线矢量方向及长度匹配的单站姿态处理模型为基础，从直线矢量物像映射关系涉及的主要影响因子出发，由分项后综合的方式，建立了轴对称回转体单站姿态处理的精度确立模型，为实际测试前场景模拟、事后姿态处理提供比较可靠的理论依据。本方法同样可为飞机类非轴对称回转体提供基本精度依据。

技术领域

本发明涉及常规兵器试验测试领域，特别是涉及靶场光学姿态测量领域。

背景技术

在靶场光学姿态测量中，光学单站姿态处理通常基于多特征点或者基于长宽比等近似模型进行处理。基于多特征点处理方法的不足在于由于目标高速运动、视角变换、离焦等原因，多特征点并不显著，另外，靶场通常为中长远距离姿态处理，实际成像小，像点之间相关性太强。基于近似模型的算法条件比较苛刻，很难适用于靶场高精度测量。基于直线特征的方法相对而言，更适合于靶场中长远姿态处理。基于直线特征的方法在实际测量过程中，必须在方案策划以及事后处理前对精度进行预估，故必须建立基于直线矢量物像映射的单站姿态处理精度确定方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于直线矢量方向及长度匹配的单站姿态处理精度确定方法，以直线矢量方向及长度匹配的单站姿态处理模型为基础，从直线矢量物像映射关系涉及的主要影响因子出发，由分项后综合的方式，建立了轴对称回转体单站姿态处理的精度确立模型，为实际测试前场景模拟、事后姿态处理提供比较可靠的理论依据。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

第一步，根据单站姿态处理中轴矢量物像方向及长度映射关系，确定中轴矢量理论投影(y、z)与实际投影(y_像、z_像)的变化量对等关系其中，L为中轴实际长度，f为摄像机焦距，μ为像元尺寸，u为物距；

第二步，计算直线矢量方向及像长因单位判读误差(Δy_像Δz_像)导致的最大量化误差，

第三步，计算中轴理论投影随判读误差导致的误差量(Δy_p、Δz_p)；

第四步，设姿态理论偏航、俯仰角分别为ψ、光轴指向为A、E，计算姿态角随判读误差导致的误差量Δψ_p、

第五步，根据单站姿态处理长度匹配方法，计算中轴理论投影随焦距测量误差Δf导致的误差量(Δy_f、Δz_f)；

第六步，计算姿态角随焦距测量误差导致的误差量Δψ_f、

第七步，根据单站姿态处理长度匹配方法，计算中轴理论投影随特征长度测量误差ΔL导致的误差量(Δy_L、Δz_L)；

第八步，计算姿态角随特征长度测量误差导致的误差量Δψ_L、

第九步，根据单站姿态处理长度匹配方法，计算中轴理论投影随物距测量误差Δu导致的误差量(Δy_u、Δz_u)；

第十步，计算姿态角随特征长度测量误差导致的误差量Δψ_u、

第十一步：计算轴对称回转体目标单站姿态处理综合误差量Δψ、