基于机器视觉的固体发动机摆动喷管空间位姿的实时测量技术

• 作者: 林新东 冉冲 钟织富 孟浩 毕浩然 梅天灿 仲思东
• 来源期刊: 固体火箭技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 固体发动机 摆动喷管 机器视觉 摆心 摆角
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 测试 试验 安全性|MEASURING, TESTING AND SAFTY EVALUATION
• 页码范围: 825-831
• 页数: 7页
• 分类号: V435
• 语种: 中文
• DOI: 10.7673/j.issn.1006⁃2793.2021.06.016

摘要

针对固体发动机摆动喷管在空间多自由度下的摆心、摆角等参数测量问题,提出了一种基于摄影测量+机器视觉的实时测量方案,采用了单目位姿实时测量技术实现了摆动喷管的空间位姿测量.通过在摆动喷管上粘贴人为设计的靶标,使用单目相机对靶标实时成像,再通过二值化、轮廓提取等数字图像处理技术,对靶标进行定位与跟踪,得到靶标的空间运动轨迹.然后,对靶标的运动轨迹进行计算,通过轨迹拟合等数据处理方法,对靶标的运动轨迹进行拟合,利用截面法计算得到摆动喷管运动的瞬时轴线,建立瞬时轴线和摆动喷管摆心、摆角的计算模型,最终实现了摆动喷管空间位姿的测量.通过实验测量得到了摆动喷管摆心位置分布以及摆角大小,验证了方案的可行性与正确性.实验结果表明,该方法在保证测量精度的前提下,有效提高了测量效率和稳定性,并实现了实时测量,在实际工程中具有良好的应用前景.