基于多视场拼接的飞机偏心定位距精确测量

针对某型飞机飞行试验中，无法采用常规机载影像测量方法精确计算飞机滑跑过程偏心定位距的问题，设计了一套基于地面多像机视场拼接的影像测量方案。通过在跑道边多点交错布设高速像机阵列，组成高速像机测量控制网，实现飞机滑跑过程影像的全覆盖；采用多摄像机交会接力测量以及数据拼接的方式，实现飞机偏心定位距的测量。实验仿真结果表明，采用该方案偏心定位距最大测量误差不大于3 cm，满足飞行试验精度要求。     

飞机结构件动态变形测量技术研究

针对飞行试验中飞机结构件的动态变形测量问题,提出了一种基于图像的测量方法,对其中涉及的关键技术进行了研究;采用10参数模型非线性成像模型补偿摄像机系统误差,引入摄像机动态校准算法,使摄像机标校重投影误差小于0.03 pixel;采用编码标志作为测量标志,提高了图像自动识别和匹配效率;采用双像机交会测量计算测量标志位移变形量可达到0.15 mm/m;实验证明,该方法满足飞行试验中飞机结构件动态变形要求。     

某型机载武器投放轨迹姿态测量方法研究

某型机载武器飞行试验中，由于测试用摄像机安装位置的特殊性，导致摄像机视场交会区域较小，无法采用常规影像交会测量的方法获取武器投放过程的轨迹、姿态运动参数，针对该问题，设计了一套适用于近距离、大倾角条件下的机载武器投放试验影像测试方案。通过设计90°和120°弯折光路的特殊弯管镜头，转换摄像机安装位置，解决武器投放影像获取问题，通过建立大倾角多摄像机联合计算模型，实现了武器投放轨迹、姿态的测量。实验室仿真实验结果表明，采用该方案轨迹最大测量误差不大于2 cm，满足飞行试验精度要求。     

基于影像实时处理的加油对接段辅助对准技术北大核心CSCD

针对空中加油试飞中加油对接困难的问题,设计了一种基于影像实时处理的加油对接段辅助对准系统,通过影像测量技术计算受油头与加油锥套中心的精确相对位置,实现位置参数与视频画面实时同步显示,用于空中加受油对接辅助对准。并对复杂光学条件下锥套跟踪技术、基于约束的像机标定技术和加受油组件相对位置实时测量等关键技术进行研究。实验结果表明,该算法可实现空中复杂环境下锥套图像快速、稳定识别与跟踪;采用双目视觉前方交会测量实时计算加油锥套与受油头相对位置,与事后处理结果对比分析,精度优于0.1 m,可辅助飞行员进行空中加油对接操作,提高加受油对接成功率。     

机载摄像机快速标定技术研究

针对飞行试验机载摄像机的标定,提出了一种基于光束法平差的高精度像机标定方法。首先,通过在测试目标周围放置带有编码标志点的标定板,拍摄其多种状态,经图像处理,获取标志点的编码以及中心坐标。然后通过相对定向、绝对定向、三维重建、捆绑调整,以及加入标志点之间的距离约束,得到数字摄像机内外方位元素和镜头畸变差参数,实现机载摄像机快速标定。实验结果表明：该标定方法不需要做高精度的现场控制点,重投影误差小于1cm,标定精度满足飞行试验测试要求。     

基于图像的空中加油软管平衡拖曳位置测量方法

针对飞行条件下加油软管平衡拖曳位置的获取难题,设计了一套基于图像的空中加油软管平衡拖曳位置测量方法。通过在加油机上加装多路高清影像测量系统获取空中加油过程软管的运动图像,并对多像机同步采集、大景深像机标定、无参考点加油锥套识别与跟踪等关键技术进行研究,实现了加油软管平衡拖曳位置的精确测量。仿真实验结果表明,采用该方案测量精度优于5 cm,满足飞行试验精度要求。