空中位姿測(cè)量中光電合作靶標(biāo)作用機(jī)理研究.pdf

1、測(cè)量?jī)娠w行器間的相對(duì)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(cè)量技術(shù)等，其中光電位姿測(cè)量技術(shù)以其高測(cè)量精度和測(cè)量速度，在近距測(cè)量階段有著重要的應(yīng)用。光電位姿測(cè)量系統(tǒng)一般由攝像機(jī)、信號(hào)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(duì)于非合作目標(biāo)具有提取難度低和提取精度高的優(yōu)點(diǎn)，是目前光電位姿測(cè)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(duì)于空中位姿測(cè)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(yáng)光為主的雜光干擾，二是復(fù)雜天氣條件下大氣對(duì)光輻射的衰減。目前對(duì)空間位姿測(cè)量系統(tǒng)抗干擾方法的研究較多，一般為通過(guò)黑體輻射定律和普朗克公式分析陽(yáng)光效應(yīng)，選擇紅外發(fā)光器件和濾光片來(lái)抑制雜光干擾。但是對(duì)于大氣層內(nèi)的空中位姿測(cè)量系統(tǒng)，首先由于大氣的影響，太陽(yáng)光強(qiáng)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(yáng)光光強(qiáng)并不嚴(yán)格隨著波長(zhǎng)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(yáng)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(cè)量條件下，目標(biāo)背景的對(duì)比度可能相差巨大。再者大氣對(duì)光輻射的衰減作用導(dǎo)致大氣透過(guò)率的降低，且大氣透過(guò)率與波長(zhǎng)、傳輸距離和大氣情況均有關(guān)系。故對(duì)于空中位姿測(cè)量系統(tǒng)，必須對(duì)以上因素進(jìn)行分析。
　　本文分析了影響大氣透過(guò)率和天空背景亮度分布的因素，并使用大氣輻射傳輸計(jì)算軟件MODTRAN計(jì)算了多種條件下的大氣透過(guò)率和天空背景亮度。在此基礎(chǔ)上