双经纬仪测量火炮轴线指向的方向余弦矩阵方法

针对火炮底盘不水平条件下测量身管绝对空间指向的实际需求,提出基于方向余弦矩阵解算的双经纬仪空间角测量方法。综合运用北斗双天线定向和双经纬仪测量3个标记点方案,以经纬仪测量3个标记点的水平角和垂直角为已知量,根据双矢量定姿原理,通过相关矢量和方向余弦矩阵运算,获取火炮身管在地理坐标系下的方位角和高低角。通过蒙特卡洛仿真方法分析了双经纬仪空间角测量精度,方位测角精度优于57.6″,高低测角精度优于28.8″。利用高精度双轴转台搭建了实验测试系统,在考虑北斗定向误差的情况下,该方法方位测量精度为65.5″,高低测角精度为51.1″。仿真和实验结果表明,该方法可用于火炮轴线空间指向的测量。