為解決單、雙光學(xué)浮標(biāo)無法獲得目標(biāo)全要素信息的問題,文中基于聲學(xué)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)要素解算技術(shù),提出了一種多光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合定位算法,建立了包含浮標(biāo)定位誤差、觀測(cè)時(shí)間誤差和光學(xué)觀測(cè)模糊誤差的光學(xué)浮標(biāo)觀測(cè)數(shù)學(xué)模型,利用蒙特卡洛仿真方法給出了考慮上述誤差并針對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)不同數(shù)量光學(xué)浮標(biāo)的定位精度指標(biāo),同時(shí)分析了各因素對(duì)多浮標(biāo)聯(lián)合定位的影響。文中研究為光學(xué)浮標(biāo)的工程應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支撐。引言光學(xué)浮標(biāo)是一種慣性導(dǎo)航、信號(hào)采集與處理、電機(jī)控制、微電子技術(shù)與數(shù)字圖像識(shí)別處理等諸多技術(shù),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別和監(jiān)測(cè)的復(fù)雜設(shè)備。近年來,隨著電子信息技術(shù)的高速發(fā)展,光學(xué)浮標(biāo)技術(shù)取得了巨大進(jìn)展并且越來越地應(yīng)用在領(lǐng)域,可以為無人水下航行器對(duì)視界范圍內(nèi)的敵水面艦艇攻擊提供有效的目標(biāo)指示[1]。由于體積限制等因素,單個(gè)光學(xué)浮標(biāo)瞬時(shí)定位能力較弱,需要依靠定位算法利用信息的時(shí)間累計(jì)獲得滿足使用要求的空間定位精度。定位算法有參數(shù)估計(jì)和狀態(tài)估計(jì)兩類,參數(shù)估計(jì)類算法包括線性小二乘、非線性小二乘、極大似然估計(jì)以及輔助變量小二乘等算法;狀態(tài)估計(jì)類算法包括線性卡爾曼濾波、非線性卡爾曼濾波、無跡卡爾曼濾波、容積卡爾曼濾波和粒子濾波等算法。狀態(tài)估計(jì)類算法均屬于廣義貝葉斯算法。江蘇光學(xué)追蹤系統(tǒng)生產(chǎn)公司，位姿科技（上海）有限公司；大興區(qū)光學(xué)追蹤制作公司

 虛擬現(xiàn)實(shí)中用到的五種定位追蹤技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)在仿真環(huán)境中當(dāng)使用者進(jìn)行位置移動(dòng)時(shí)，計(jì)算機(jī)可以迅速進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，將精確的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)特征傳回，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的臨場(chǎng)感、真實(shí)感。要實(shí)現(xiàn)該類應(yīng)用，首先要讓計(jì)算機(jī)感知使用者在虛擬空間中所處的位置，包括距離和角度等，所以說位置追蹤技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的重要組成部分之一。目前常用的定位主要有超聲式、光學(xué)式、電磁式和機(jī)械式四種技術(shù)專業(yè)方向，當(dāng)然還有慣性和圖像提取的技術(shù)方式，同時(shí)，不依賴于傳感器而直接識(shí)別人體人體特征的運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)也將很快進(jìn)入實(shí)用，從技術(shù)角度來看，運(yùn)動(dòng)捕捉就是要測(cè)量、、記錄物體在三維空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡。1、超聲式位置追蹤系統(tǒng)(Hexamite超聲波定位系統(tǒng))是利用不同的超聲波到達(dá)某一特定位置的相位差或是時(shí)間差來實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的定位和的，但其會(huì)因超聲波的反射、輻射或空氣的流動(dòng)造成誤差，另外，它的更新頻率較低，而且要求超聲發(fā)射器和超聲接收傳感器之間沒有阻擋。這些因素限制了超聲定位的精度、速度和其應(yīng)用范圍。2、光學(xué)式位置追蹤系統(tǒng)(PST光學(xué)位置追蹤系統(tǒng))是通過對(duì)目標(biāo)物體上特定光點(diǎn)的和監(jiān)視來完成運(yùn)動(dòng)定位和捕捉任務(wù)的。對(duì)于空間中的某一點(diǎn)，只要它能同時(shí)為兩攝像頭所見。平谷區(qū)光學(xué)追蹤公司甘肅光學(xué)追蹤技術(shù)公司，可以聯(lián)系位姿科技（上海）有限公司；

基準(zhǔn)技術(shù)（例如質(zhì)量和制造可重復(fù)性，基準(zhǔn)相對(duì)于相機(jī)的角度響應(yīng)），基準(zhǔn)點(diǎn)的固定（例如，插入的可重復(fù)性，基準(zhǔn)點(diǎn)和標(biāo)記之間的機(jī)械松弛），標(biāo)記的制造（例如制造的可重復(fù)性或幾何校準(zhǔn)的質(zhì)量），標(biāo)記的相對(duì)姿勢(shì)，標(biāo)記的速度和整體延遲，缺少局部遮擋，與術(shù)前現(xiàn)場(chǎng)登記相關(guān)的殘留錯(cuò)誤，術(shù)前測(cè)量/成像儀的準(zhǔn)確性，外科醫(yī)生指出解剖學(xué)界標(biāo)不準(zhǔn)確。特別是對(duì)于光學(xué)追蹤系統(tǒng)，固有追蹤精度高度取決于：相機(jī)的分辨率，基線（攝像機(jī)之間的距離），堅(jiān)固性（機(jī)械，熱和老化穩(wěn)定性），在工作空間中基準(zhǔn)點(diǎn)的位置和角度，圖像處理算法的質(zhì)量。FusionTrack250的校準(zhǔn)及準(zhǔn)確性先進(jìn)的光學(xué)追蹤系統(tǒng)已在工廠進(jìn)行了校準(zhǔn)。該過程包括在20°C下在整個(gè)測(cè)量體積中將單個(gè)基準(zhǔn)步進(jìn)移動(dòng)2000個(gè)點(diǎn)以上。由于使用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CMM）精確測(cè)量了點(diǎn)的位置，因此每個(gè)設(shè)備的校準(zhǔn)參數(shù)都經(jīng)過了精細(xì)調(diào)整。通常，CMM校準(zhǔn)的精度比棋盤格校準(zhǔn)或其他標(biāo)準(zhǔn)的原位處理精度高十倍。下圖說明了FusionTrack250的典型固有精度。實(shí)際上，當(dāng)執(zhí)行在，期望的均方根（RMS）精度為90μm。光學(xué)追蹤系統(tǒng)的典型精度數(shù)字請(qǐng)注意，工作容積內(nèi)的誤差不是各向同性的（[X，Y]和Z的誤差有所不同）。在整個(gè)工作空間中。

 圖像的光照射在半導(dǎo)體表面上，光子被吸收產(chǎn)生“光生電子”。該電子數(shù)正比于受光強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換。輸出脈沖的順序可以反映出光敏元件的位置，這就起到圖像傳感的作用。如果希望對(duì)圖像進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，CCD是很好的攝像器件，可以將拍攝的圖像信息精確的轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。CCD電荷耦合器件自70年代出現(xiàn)后，不斷完善，發(fā)展很快，出現(xiàn)了很多的CCD芯片。它們突出的優(yōu)點(diǎn)是工作穩(wěn)定、重量輕、功耗低、抗干擾性強(qiáng)、壽命長，主要被應(yīng)用于各種攝像設(shè)備中［7］。由于CCD體積小，因此在內(nèi)窺鏡中和介入型治療儀器中，作為攝像部件可直接放入人體內(nèi)攝取信號(hào)，再將傳出的信號(hào)由屏幕顯示出來，方便操作者直接看到病人體內(nèi)的圖像，使形態(tài)變的診斷和定位變得非常清楚、可靠。4.醫(yī)用光學(xué)傳感器的發(fā)展方向由于半導(dǎo)體技術(shù)已進(jìn)入了超大規(guī)模集成化階段，對(duì)醫(yī)用光學(xué)傳感器的各種制造工藝和材料性能的研究已達(dá)到相當(dāng)高的水平。因此可以預(yù)測(cè)它正向著傳感器的固態(tài)化、集成化和多功能化、二維、三維的空間測(cè)量和智能化方向發(fā)展。我們可以想象將來有，人們可以利用光纖和先進(jìn)的半導(dǎo)體激光器件開發(fā)出多信息超小型傳感器陣列，再利用多種信息同時(shí)測(cè)量技術(shù)。四川光學(xué)追蹤定位，可以咨詢位姿科技（上海）有限公司；

光學(xué)平臺(tái)廣泛應(yīng)用于光學(xué)、電子、精密機(jī)械制造、冶金、航天、航空、航海、精密化工和無損檢測(cè)等領(lǐng)域，以及其他機(jī)械行業(yè)的精密試驗(yàn)儀器、設(shè)備振動(dòng)隔離的關(guān)鍵裝置中，其動(dòng)態(tài)力學(xué)特性的好壞直接影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。儀器設(shè)備的微振動(dòng)直接影響精密儀器設(shè)備的測(cè)量精度。隨著精密隔振要求的提升，需要不斷提高光學(xué)平臺(tái)的振動(dòng)隔離技術(shù)。精密隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮的環(huán)境微振動(dòng)干擾是復(fù)雜的，包括：大型建筑物本身的擺動(dòng)、地面或樓層間傳來的振動(dòng)、電動(dòng)儀器和設(shè)備的振動(dòng)、各類機(jī)械振動(dòng)、聲音引起的振動(dòng)、外界街道交通引起的振動(dòng)，甚至包括人員走動(dòng)所引起的振動(dòng)等。精密的光學(xué)實(shí)驗(yàn)依賴于可靠的定位穩(wěn)定性，工作區(qū)域內(nèi)及附近的振動(dòng)會(huì)造成光學(xué)部件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生不可接受的偏移，這些偏移會(huì)導(dǎo)致：采集的圖像模糊、光斑偏移造成無法采集數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)等現(xiàn)象，所以光學(xué)平臺(tái)的選擇對(duì)于提升實(shí)驗(yàn)精度，起著至關(guān)重要的作用。從結(jié)構(gòu)上來看，光學(xué)平臺(tái)主要分為臺(tái)面和支架兩部分，所以光學(xué)平臺(tái)的隔振性能取決于臺(tái)面本身和支架的隔振性能，總體上說，光學(xué)平臺(tái)的隔振，通過三個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)。通常來說，氣浮式隔振支架性能優(yōu)于阻尼式隔振支架。浙江光學(xué)追蹤定位，可以咨詢位姿科技（上海）有限公司；貴州的光學(xué)追蹤公司聯(lián)系方式

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有兩種類型的光學(xué)追蹤標(biāo)記點(diǎn)可與PST光學(xué)追蹤系統(tǒng)一起使用：被動(dòng)和主動(dòng)標(biāo)記。被動(dòng)式光學(xué)追蹤標(biāo)記點(diǎn)由反光材料組成，它將射入的紅外光反射回至光源。這種標(biāo)記點(diǎn)有不同的尺寸，如扁平的圓形貼紙或球形。球形標(biāo)記具有以下優(yōu)點(diǎn)：它們可以反射來自追蹤系統(tǒng)的各個(gè)角度的光，而平面標(biāo)記點(diǎn)能反射與追蹤系統(tǒng)成0到60度之間的角度的光。主動(dòng)式光學(xué)追蹤標(biāo)記點(diǎn)為紅外光二極管（LED）。這種標(biāo)記點(diǎn)需要電線或電池來操作,并可直接發(fā)射紅外光。因?yàn)樗鼈儾灰蕾囉趯?duì)接受到的紅外光進(jìn)行反射，例如反光射標(biāo)記點(diǎn)，所以它們可以在距離追蹤器更遠(yuǎn)的地方使用，從而可測(cè)量容積更大。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來說,都可使用被動(dòng)標(biāo)記點(diǎn)。它們能提供靈活的設(shè)置，并允許用戶快速將普通物體轉(zhuǎn)換為追蹤設(shè)。大興區(qū)光學(xué)追蹤制作公司

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