复合末制导技术是指制导武器在末段同时使用多种传感器进行导引的技术。在CCD/INS复合末制导系统中存在两个传感信息源:摄像机和惯性测量装置,相应也存在两个不可测的坐标基准:摄像机坐标系和惯性测量坐标系。信息对准的任务就是确定这两个坐标系之间的相对关系,进而把所有的信息转换到一个共同的坐标基准之下。信息对准是进行CCD/INS复合制导必须首先解决的问题,对准精度直接制约着制导武器系统的打击精度。 论文主要讨论了信息对准的相关技术和实验方案设计。 摄像机定标为信息对准提供必需的CCD内参数和相对运动信息,是论文研究的重点之一。摄像机定标是确定摄像机内外参数的过程,其主要内容包括图像处理和定标两部分。特征角点的提取是摄像机定标中图像处理的主要任务。论文中根据定标模板的特点,提出了一种基于二值图像骨架特征的角点检测算法。该算法原理简单、计算量小、实时性高,图像实验验证了该算法的有效性。同时,改进了基于Hough变换的直线提取方法,有效地提高了Hough变换在本应用中的准确性。在摄像机定标方法上,根据消影点的性质和平面模板的特点,提出了一种基于平面消影点的摄像机定标方法,仿真实验、误差分析和图像实验均证明了该方法的有效性和较强的抗干扰性。在此方法的基础上,编写了结构化的定标数据处理和误差分析程序,构成了系统软件的核心。最后,用三维重建的方法验证了定标结果的正确性。 在信息对准部分,论文对基于相对运动的信息对准方法进行了详细描述,并讨论了系统实验和方法有效性验证实验的设计。用蒙特卡罗法对整个实验过程进行了仿真,所有仿真数据均根据实际情况生成。仿真结果表明,整个对准系统的定位误差与机械导轨的位移测量误差处于同一数量级;定向精度约为1个角分,与摄像机定标和惯性测量装置的方位误差处于同一精度。设计了一套基于“转台+摄像机”的实验验证方案,通过两次相对转动即可求出所需参数信息。此方案是相对运动方法的一个简化,旨在验证对准方法的有效性。同时,研究了一种确定两坐标系间旋转关系的自对准方法,以此来检验以上信息对准结果的正确性。综合的仿真实验和实物实验验证了以上各方法和系统整体设计的可行性和有效性。