【摘 要】
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光电经纬仪(Photoelectric Theodolite)是对空间动态目标进行实时跟踪和测量的光电测量系统.这种测量系统不仅可以获得高精度的弹道测量数据,而且可以拍摄实况资料,为分析和
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光电经纬仪(Photoelectric Theodolite)是对空间动态目标进行实时跟踪和测量的光电测量系统.这种测量系统不仅可以获得高精度的弹道测量数据,而且可以拍摄实况资料,为分析和检验飞行器的性能提供了依据,因此被广泛地应用到航空、航天及靶场测试等各个领域.基于光电经纬仪的空间定位技术受到国内外的广泛关注,而且这一领域的许多理论和方法仍需要进一步探索和深化,以满足解决实际问题的需要.光电经纬仪的测量精度除了与测量设备的精度密切相关外,还与系统的校正、系统误差的补偿、光电经纬仪的布站及数据融合有关.本课题针对以上问题进行了研究,其主要内容包括:①对光电经纬仪及其跟踪系统的基本工作原理进行了论述.②根据各种测量模式下空间坐标计算公式及误差理论推导出其误差公式,并进行了仿真.在保证目标位于测站正前方范围内且满足仿真所得到的条件时,均方差σ≤0.20m,坐标精度比常规方法提高了3倍.③研究了光电经纬仪的星体标定技术.该技术具有标定过程简单、快速、精度高等优点,其标定误差小于3″.④阐述了光电经纬仪数据融合的基本原理及理论方法.⑤结合数据融合理论给出了光电经纬仪跟踪测量系统的数据融合结构模型.详细的研究了扩展卡尔曼滤波技术和伪线性卡尔曼滤波技术,并在相同的条件下进行了仿真.结果表明:伪线性卡尔曼滤波技术与扩展卡尔曼滤波技术类似,其滤波值明显好于测量值,更接近真实值.因此,将伪线性卡尔曼滤波技术用于光电经纬仪的空间定位测量中势必会大大提高测量精度.此外,还介绍了应用极大似然函数的数据融合方法.
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