● 摘要
有舵飞行器舵偏角的测量是飞行器设计和维修中的一项重要任务，现有的舵偏角测量方法测量精度差，效率低，不能满足生产和检测的需要，本论文的内容就是研究基于激光视觉的动态舵偏角检测方法。针对舵面偏角的测量，现有方法主要采用手动操作，效率低，引入了人为误差，而且只能做接触式的静态测量；也有通过舵机内部的角位移传感器进行测量的方法，但是该方法测得的不是经过机械传动后的实际舵偏角。采用激光视觉的检测方法能够克服以上多种缺点，实现对舵偏角的非接触、高精度、同步动态测量，对飞行器的开发和维修具有重要意义。本论文围绕动态舵偏测试系统，对系统中激光视觉检测方法的若干关键问题进行了研究。本论文主要讨论和研究了： 1.阐述了系统测量原理，设计了动态舵偏测试系统的控制装置和控制流程，实现了舵机的动态驱动，为系统的正常测量提供了必备的基础。2.实现了动态舵偏测试系统的传感器标定，提出了基于平板参照物和基于特征点距离约束的全局标定方法，相对于常用的基于经纬仪的全局校准，该方法不需要外部辅助测量设备，使用简单方便，保证了全局标定精度，降低了标定成本。3.解决了系统检测过程中的同步测量问题，提出了基于系统已有软硬件环境的解决办法，保证了系统的同步触发和同步驱动。4.实现了基于Hessian矩阵的亚像素精度光条中心的提取，针对系统测量得到的舵面光条图像，提出基于直线约束的方法去除了光条中心提取过程中的干扰因素。