方艺伟, 王 冠, 易 航, 张 恒

(1.上海交通大学，上海 200240；2.北京宇航系统工程研究所，北京 100076)

0 引言

计算机视觉技术的发展推动了工业体系的进步，在诸如加工制造、产品测试等环节都可以看到计算机视觉技术的广泛应用，由此可以替代传统的需要人眼进行观察判断的工作，不但能够降低人力成本，更能提高工作效率和稳定性。

喷管是运载火箭发动机上面的重要部件，主要功能是将火箭液体燃料燃烧产生的高压气体转化成动能。运载火箭在发射升空过程中，通过各级发动机上所分布的喷管不同方向的摆动，调整箭体的俯仰、偏航和滚转等飞行姿态和运动轨迹[1]。发动机极性测试是指在地面测试过程中，按照各级发动机的运动顺序进行加电，使得每级的喷管产生摆动，由此观测喷管的摆动方向是否符合预定方向，进而对喷管加电电极的极性正确与否进行判别。发动机的极性涉及惯性敏感器件、控制指令、伺服机构、喷管摆动一整套闭环控制流程，其中任何环节的极性都直接影响任务成败，因此要在火箭发射前进行极性测试。

传统情况下，火箭在发射前的地面测试的极性测试项中，主要依靠测试人员采用人工目测的方法进行现场判读。但是一方面不同级的发动机位于不同高度的塔架上，另一方面某些摆动姿态下，喷管摆幅小、摆动速度快，这些问题给现场极性判读带来了很大的困难，测试有效性存在一定差距。因此研究出一种用于自动监测识别火箭发动机喷管运动情况的算法，将其结合与可视化软件平台，提高测试效率、覆盖率，使得测试过程可追溯，用以保证测试的可靠性是非常有必要的。……