空中位姿測量中光電合作靶標(biāo)作用機理研究.pdf

1、測量兩飛行器間的相對位置和姿態(tài)可以采用的技術(shù)有INS技術(shù)、GPS技術(shù)、微波雷達(dá)技術(shù)、激光雷達(dá)技術(shù)以及光電位姿測量技術(shù)等，其中光電位姿測量技術(shù)以其高測量精度和測量速度，在近距測量階段有著重要的應(yīng)用。光電位姿測量系統(tǒng)一般由攝像機、信號處理子系統(tǒng)以及目標(biāo)組成，目標(biāo)可分為合作目標(biāo)與非合作目標(biāo)兩種，其中合作目標(biāo)相對于非合作目標(biāo)具有提取難度低和提取精度高的優(yōu)點，是目前光電位姿測量系統(tǒng)的主要形式。
　　獲得包含目標(biāo)的高信噪比圖像是進(jìn)行位姿解算的

2、前提，但是對于空中位姿測量系統(tǒng)而言，有以下影響成像質(zhì)量的因素必須要考慮。一是以陽光為主的雜光干擾，二是復(fù)雜天氣條件下大氣對光輻射的衰減。目前對空間位姿測量系統(tǒng)抗干擾方法的研究較多，一般為通過黑體輻射定律和普朗克公式分析陽光效應(yīng)，選擇紅外發(fā)光器件和濾光片來抑制雜光干擾。但是對于大氣層內(nèi)的空中位姿測量系統(tǒng)，首先由于大氣的影響，太陽光強的分布規(guī)律已經(jīng)與普朗克公式的結(jié)果有一定的差距，陽光光強并不嚴(yán)格隨著波長的增加而減弱。其次天空背景成為成像的背

3、景，天空背景亮度的空間分布比較復(fù)雜，與太陽位置、觀察視線的方向以及大氣清潔度均有很大關(guān)系，在不同的測量條件下，目標(biāo)背景的對比度可能相差巨大。再者大氣對光輻射的衰減作用導(dǎo)致大氣透過率的降低，且大氣透過率與波長、傳輸距離和大氣情況均有關(guān)系。故對于空中位姿測量系統(tǒng)，必須對以上因素進(jìn)行分析。
　　本文分析了影響大氣透過率和天空背景亮度分布的因素，并使用大氣輻射傳輸計算軟件MODTRAN計算了多種條件下的大氣透過率和天空背景亮度。在此基礎(chǔ)上