基于视觉姿态估测的动基座视轴稳定技术

摘要

针对传统的陀螺视轴稳定装置中陀螺随机漂移影响稳定精度的问题，提出了一种利用载体姿态视觉估测信息的视轴稳定方法。通过地面上共面设置的四个固定信标和载体上双焦CCD摄像机组成单目视觉测量系统；应用四元数描述载体和大地直角坐标系间的变换关系，采用“当前”统计模型构建滤波器状态方程，并引入平方根UKF滤波算法进行姿态视觉估测；在此基础上依据坐标变换和刚体运动学知识建立视轴扰动方程，对前馈控制方式下实现视轴稳定的机理进行了分析。在Simulink环境下搭建了仿真系统模型并进行了对比实验，结果表明，所提方法可以在不改变原有控制系统结构的情况下，有效隔离载体姿态扰动对视轴指向的影响。