金国强，陈宇璇，阚 艳，金 一，竺长安

（1.中国科学技术大学工程科学学院，合肥 230026；2.国营芜湖机械厂，安徽芜湖 241000）

0 概述

在有关飞行器的研究中，为了优化目标运动轨迹，从而更精确地进行故障分析并评价目标性能，需要对飞行目标的姿态相关参数进行准确测量［1］，这也是军事领域的一大需求，对火箭、导弹等飞行中的目标状态进行测量和实时分析，有利于对其性能进行准确评估，实现设备优化与故障分析的目的。传统的测量手段，如在飞行器中内置高精度陀螺仪［2］、利用全球卫星定位系统［3］等，都需要在目标中安装传感器，成本过高，并且由于飞行目标运动速度极高，会导致无线传输信号中断，使得测量可靠性降低。光学测量技术具有非接触、精度高、可复现、全场测量以及不受电磁环境影响等优点，在实际中被广泛应用。针对导弹、火箭等轴对称目标，常用的姿态测量方式为面面交汇法［4］，这种方法利用不同位置的多个相机同时拍摄目标，识别每个相机中的目标中轴线，然后计算出目标在空间中的实际姿态。面面交汇法计算目标姿态的关键步骤是获得每幅图像中目标的中轴线坐标，单幅相机所摄图像中目标姿态的计算精度对最后的姿态测量准确度有直接影响。

目前常用的光测方法多数未针对缺失纹理细节特征的目标的角度和位置测量进行研究。文献［5-7］将拍摄到的目标看作运动的点以进行处理，记录飞行目标的轨迹和速度等参数，但其无法获得角度信息，使得对目标的飞行状态分析不充分。……