基于单个IMU的光电升降桅杆姿态测量方法

来源：激光与红外杂志2017年第3期北京时间：

作者：于洵

单位：西安工业大学光电工程学院,陕西 西安 710021；西安应用光学研究所,陕西 西安 710065；

摘要：为解决光电桅杆在升降过程中的姿态解算问题,提出了一种全新的光电桅杆工作姿态测量方法。采用1个IMU实时测量光电桅杆升降过程中顶端工作部的点姿态(俯仰角,滚转角γ和方位角ψ),利用桅杆工作部起始点姿态与升降过程中工作点部姿态间的转换矩阵,实时解算出光电桅杆的工作姿态(扭曲角θ,倾斜角α,和偏向角β)。理论上推导了姿态解算方程,构建了光电升降桅杆动态姿态解算模型。利用姿态传感器MPU6050搭建了姿态测量系统,验证了桅杆姿态解算模型。实验结果表明:在 |θ,γ,ψ| < 90°时,此方法可以准确的测量出光电桅杆的工作姿态。

关键词：光电升降桅杆;惯性测量单元;桅杆姿态角;姿态解算模型