[发明专利]一种三分量感应线圈的姿态测量方法

说明书

本发明公开了一种三分量感应线圈的姿态测量方法，通过图像采集器获取与三分量感应线圈相对位置恒定的第一、第二光源的初始图像及移动后的图像；分别根据初始图像和移动后的图像确定第一、第二光源间的第一像素值及第二像素值；将第二像素值与第一像素值的比值确定为俯仰角的余弦值。分别从初始图像和移动后的图像上提取第一、第二图案，将第一图案的第一光源点和第二图案的第一光源点拟合；将拟合图像上的第一图案和第二图案之间的夹角确定为横滚角。本发明采用图像采集器获取与三分量感应线圈相对位置相同的第一、第二光源图像，通过对图像的分析获取姿态测量结果，降低了测量器件对三分量感应线圈姿态的扰动，从而提高了测量结果的准确性。

技术领域

本发明涉及航空电磁技术领域，尤其涉及一种三分量感应线圈的姿态测量方法。

背景技术

航空电磁法通称航空电法是以飞机作为载体，电磁感应为基础的地球物理探测方法，广泛用于油气探测、矿体勘察和地下水普查等方面。与直升机时间域航空电磁系统相比，固定翼航空电磁系统在飞行探测过程中，由于受飞机姿态、速度、风速等因素的影响，会引起线圈俯仰、摇摆、偏航旋转以及吊舱摆动等现象，导致系统参数发生改变，严重影响观测数据的一致性。因此，如何测量三分量感应线圈的姿态和吊舱的姿态是一项至关重要的任务。目前有人提出在吊舱和感应线圈上分别放置姿态传感器以测量吊舱和感应线圈的姿态的方法，由于姿态传感器在随三分量感应线圈摆动时会令三分量感应线圈产生振动,这种振动将影响三分量感应线圈的姿态测量结果的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种三分量感应线圈的姿态测量方法，以解决现有技术中姿态测量方法准确性差的问题。

一种三分量感应线圈的姿态测量方法，包括：

以三分量感应线圈所在水平面为第一平面，将任意一个与所述三分量感应线圈有两个交点且垂直于所述第一平面的平面确定为第二平面；将所述第二平面与所述三分量感应线圈的两个交点间的线段确定为第一线段，将位于所述第一平面上的第一线段的垂直平分线确定为第一直线；在所述第一线段的中点位置安装第一光源，在所述第一线段的任意一个非中点的位置安装第二光源；所述第一光源和所述第二光源与所述三分量感应线圈的相对位置恒定；将图像采集器设置于所述第一直线上，所述图像采集器与所述第二平面的距离不小于所述图像采集器的焦距值；

获取所述第一光源和所述第二光源的初始图像；

根据所述初始图像确定所述第一光源和所述第二光源间的第一像素值；第一像素值为初始图像中第一光源和第二光源间直线距离对应的像素值。

获取所述第一光源和所述第二光源的移动后的图像；

根据所述移动后的图像确定所述第一光源和所述第二光源间的第二像素值；第二像素值为移动后的图像中第一光源和第二光源间直线距离对应的像素值。

将所述第二像素值与所述第一像素值的比值确定为所述三分量感应线圈的俯仰角的余弦值。

一种三分量感应线圈的姿态测量方法，包括：

以三分量感应线圈所在水平面为第一平面，将任意一个与所述三分量感应线圈有两个交点且垂直于所述第一平面的平面确定为第二平面；将所述第二平面与所述三分量感应线圈的两个交点间的线段确定为第一线段，将位于所述第一平面上的第一线段的垂直平分线确定为第一直线；在所述第一线段的中点位置安装第一光源，在所述第一线段的任意一个非中点的位置安装第二光源；所述第一光源和所述第二光源与所述三分量感应线圈的相对位置恒定；将图像采集器设置于所述第一直线上，所述图像采集器与所述第二平面的距离不小于所述图像采集器的焦距值；

获取所述第一光源和所述第二光源的初始图像；

从所述初始图像上提取第一图案，所述第一图案为初始图像上的第一光源点与第二光源点间的连线；

获取所述第一光源和所述第二光源的移动后的图像；