超音速風洞実験において、モデルの姿勢情報は試験データの信頼性を判断する重要な基準であり、その測定精度は試験結果に大きな影響を及ぼします。ステレオビジョン測定システムは、超音速風洞の自由飛行試験モデルの姿勢パラメータを測定することができ、通常は風洞試験区間の外側に設置され、試験区間壁面の窓ガラスを通して内部のモデルを観察します。しかし、窓ガラスによる像歪みがシステムの測定精度を低下させます。これに対し、本論文では窓ガラスの像歪み補正下での自由飛行モデルの姿勢測定技術を提案します。窓ガラスの屈折による像面歪みをモデル化し、マーカーポイントの線形フィッティングに基づく補正方法を提案して像歪みを迅速に低減しました。これに基づき、Φ1 m超音速風洞試験現場に視覚測定システムを構築しました。試験結果は、測定範囲が1 m×1 m×1 mの場合、測定精度が0.5 mm以下であり、自由飛行試験モデルの六自由度姿勢測定を完了し、空力データ解析の要件を満たしていることを示しました。

超音速風洞;姿勢測定;ステレオビジョン;補正方法