Otimização da disposição dos sensores do alvo cooperativo do farol a laser e análise da precisão de medição da pose

YUAN Haoran ,  

CHEN Hanyu ,  

WU Junfeng ,  

KANG Guohua ,  

摘要

Em relação ao problema da grande diferença na precisão de medição causada por diferentes disposições de sensores na missão de formação de constelações de veículos espaciais para alvos cooperativos, uma análise visual da precisão de medição foi realizada, e um critério de otimização de sensores foi proposto para orientar o design da instalação de sensores fotoelétricos em ambientes complexos, garantindo o bom desempenho do farol a laser. Este artigo escolheu analisar e modelar o erro de medição angular e o erro de instalação do sensor, estabelecendo de forma mais rigorosa o modelo de propagação de erros do sistema do farol a laser, e propôs um método de mapeamento esférico AP (ângulo-precisão), estabelecendo um critério de otimização de sensores para avaliar a configuração de instalação do sensor. Os resultados da simulação mostram que a raiz quadrada média do erro de medição do sistema do farol a laser e o valor calculado são basicamente consistentes, com erro relativo calculado dentro de 5%, validando assim a correção do modelo de análise de propagação de erros. Além disso, na otimização da disposição dos sensores, utilizando o mapeamento esférico AP proposto para visualizar a precisão de medição, a precisão da medição da pose foi analisada e verificada experimentalmente, constatando-se que, em comparação com a configuração coplanar, a precisão da medição da pose do farol a laser para configurações de instalação de sensores não coplanares é distribuída de forma mais uniforme de acordo com o ângulo de observação, sendo menos suscetível à divergência do erro de medição.

关键词

Medição de pose relativa; Farol a laser; Modelo de propagação de erros; Otimização de configuração

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