双高速摄像机交汇的高旋弹丸位姿估计算法及误差分析

为了测量高旋弹丸在炮口处的各种信息,基于双高速摄像机交汇的测量方法,提出了一种新的弹丸位姿估计方法。对总攻角函数进行了误差建模与分析,结果表明两台高速摄像机的光轴应相互垂直,且应选择光轴远离攻角平面的高速摄像机所对应的测量函数计算总攻角,此时测量误差最小。以靶场实验的方式对攻角函数的误差分析结论和位姿估计算法进行验证。实验结果表明,误差分析结论正确;所提出的位姿估计算法没有基于任何假设,精度高于POSIT算法;初始速度测量误差不超过0.6 m/s,弹丸质心位置测量误差不超过0.3 m。这种测量方法属于非接触式测量,简单易行,测量信息全面,可为靶场实验、验收等工作提供参考依据。