[发明专利]火箭偏摆、沉降的测量系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及火箭测量技术领域，具体地说，是涉及一种火箭偏摆、沉降的测量系统及方法。 

背景技术

新一代运载火箭的地面瞄准系统与目前相比有较大的区别。这主要表现在： 

(1)采用将瞄准间建设在发射勤务塔上的近距离水平瞄准的方法。 

(2)箭上采用捷联惯组初始定向方式，即惯组棱镜与箭体刚性固联。箭体随风摆的运动及日照、加注等造成的变形，将1∶1传递给惯组棱镜，使惯组棱镜发生位移或方位扭转。若惯组棱镜偏移量过大，会导致瞄准功能失效。需要地面瞄准系统实时主动跟踪测量棱镜的位移。 

(3)火箭从液氢加注起，地面瞄准系统要在发射场无人的情况下，从后台实施远程监控，测量惯组棱镜的位移并且控制导轨进行跟踪。 

对于上述瞄准系统，如何在远控状态下及时直观的获得火箭惯组棱镜位移数据，是实现远控跟踪瞄准的关键技术之一。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题，提供一种火箭偏摆、沉降的测量系统，以在远控状态下及时直观的获得火箭惯组棱镜位移数据。 

为了解决上述技术问题，本发明提供地火箭偏摆、沉降的测量系统，包括成像模块、图像采集模块、初始图像处理模块、位移后图像处理模块和显示装置，成像模块用于捕获设置于火箭壳体上的至少一标识符号并将其成像；图像采集模块用于采集所述成像模块获取的标识符号图像，所述标识符号图像包括标识符号位于初始位置时的初始图像及标识符号发生位移后的位移后图像；初始图像处理模块根据所述成像模块的像素计算所述初始图像相对于一标定位 置的第一坐标值；位移后图像处理模块根据所述成像模块的像素计算所述位移后图像相对于所述标定位置的第二坐标值，并根据所述第二坐标值相对所述第一坐标值的变化量计算出火箭的位移量；显示装置用于显示所述位移量。 

上述的火箭偏摆、沉降的测量系统，其中，所述成像模块包括一瞄准仪和一CCD摄像机，所述CCD摄像机设置在所述瞄准仪上，所述瞄准仪的镜头上设置有十字分化线。 

上述的火箭偏摆、沉降的测量系统，其中，所述初始图像处理模块包括：字符模板建立模块，其根据初始图像与十字分化线的中心位置关系建立所述第一坐标值；十字线标定模块，其用于标定所述十字分化线的中心与所述镜头零点间的关系，以获得所述标定位置的坐标；长度标定模块，其用于标定所述CCD摄像机的像素对应的实际毫米数。 

上述的火箭偏摆、沉降的测量系统，其中，所述第一坐标值及所述第二坐标值通过矩阵表示。 

进一步地，本发明提供一种火箭偏摆、沉降的测量方法，包括：S100，通过一成像模块捕获设置于火箭壳体上的至少一标识符号并将其成像的步骤；S130，采集所述成像模块获取的标识符号图像步骤，所述标识符号图像包括标识符号位于初始位置时的初始图像及标识符号发生位移后的位移后图像；S200，初始图像处理步骤，根据所述成像模块的像素计算所述初始图像相对于一标定位置的第一坐标值；S300，根据所述成像模块的像素计算所述位移后图像相对于所述标定位置的第二坐标值，并根据所述第二坐标值相对所述第一坐标值的变化量计算出火箭的位移量；以及S400，显示所述位移量步骤。 

上述的测量方法，其中，在所述S100步骤中，所述成像模块包括一瞄准仪和一CCD摄像机，所述CCD摄像机设置在所述瞄准仪上，所述瞄准仪的镜头上设置有十字分化线。 

上述的测量方法，其中，在所述S200步骤中，包括字符模板建立步骤S210，根据初始图像创建字符的模板文件，及根据初始图像与十字分化线的中心位置关系建立所述第一坐标值。 

上述的测量方法，其中，在所述S200步骤中，包括十字线标定步骤S220，用于标定所述十字分化线的中心与所述镜头零点间的关系，以获得所述标定位置的坐标。 

上述的测量方法，其中，在所述S200步骤中，包括长度标定步骤S230，用于标定所述CCD摄像机的像素对应的实际毫米数。 

上述的测量方法，其中，在所述长度标定步骤中，包括标定出CCD摄像机在长、宽两个方向每个像素对应的实际毫米数步骤。 

上述的测量方法，其中，在所述S300步骤中，包括： 

S310，灰度分割，形态学筛选步骤； 

S320，根据第i个字符模板找到相似度最高的位移后图像I； 

S330，判断相似度分数是否高于一第一阈值，若是，进行步骤S340，若不是，进行步骤S350； 

S340，获取位移后图像I的位置，计算出火箭的位移量O_i；