天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津 300072
应用双准直光束测量滚转角时，双准直光束夹角易受环境变化、机械形变等因素的干扰，严重影响测量精度。双准直光束测量滚转角对光斑位置敏感，而偏振测量滚转角取决于入射光的偏振态，受激光角漂的影响相对较小。因此，为提升长距离下五自由度测量中滚转角的误差测量精度，提出了一种基于偏振的双准直光束测量滚转角的自校准方法，在导轨的不同位置使用双准直光束和偏振分别测量接收端的滚转角姿态，计算出双准直光束夹角，进而校准双准直光束测量结果，提升测量精度。实验结果表明：在测量范围为0.75~2.00 m内，校准后滚转角测量误差减小88.97%，满足长距离实时滚转角测量对高精度、易装调的要求。
滚转角测量 双准直光束 偏振 自校准 长距离 激光与光电子学进展
2023, 60(23): 2312002
第二炮兵工程大学 兵器发射理论与技术国家重点学科实验室，陕西 西安 710025
为了精确测量航天器对接过程中最终逼近段航天器间的滚转角，设计了基于方波磁光调制的滚转角测量系统。利用法拉第磁致旋光效应并结合马吕斯定律，建立了方波磁光调制后输出信号的模型; 通过分析输出信号的特点，推导了输出信号与滚转角之间的关系方程; 利用滚转角变化过程中输出信号的增减性组合去除了方程的增根，最终得到了基于方波磁光调制的滚转角测量模型。仿真结果表明：文中提出的方法理论测量精度高，可测量-90～90°间的滚转角，优于传统方法。此外，利用方波信号调制具有数据采集简单、信号处理难度低等优势，是实现高精度大范围测量航天器间滚转角的一种新方案。
精密测量 滚转角测量 方波磁光调制 航天器对接 precision measurement roll angle measurement square wave magneto-optic modulation spacecraft docking
海军工程大学,船舶与动力学院,湖北,武汉,430033
本文分析了几种摄影状态下空间目标滚转角的测量问题,提出了一种从单站光测数字图像确定目标滚转角的螺旋线法.该方法通过在圆柱形目标表面涂上边界为螺旋线的四区域标志,综合运用直方图均衡化、Susan边缘检测以及Hough变换等数字图像处理技术,从光测图像中得到各个时刻目标中轴线与螺旋线的相交线段的长度,由此可高精度测出空间目标的滚转角,从而有效地解决了靶场试验中空间目标滚转角的测量难题.仿真与实践结果表明,该算法可操作性强,精度较高.
滚转角测量 空间目标 螺旋线 数字图像处理 Hough变换
