应用探析|高速摄像在商业航天中的应用探索
1.背景介绍
近几年来，世界各国对航天技术研究投入呈现持续增长的态势，尤其以民营商业航天的发展最为迅猛。以美国为例，太空探索技术公司（SpaceX）、蓝色起源、轨道–ATK公司、天空盒子成像公司（Skybox Imaging）等商业航天公司，已经在美国航天经济中占据了绝对优势。2014年随着航天强国国家发展战略的深入实施，我国的民营商业航天开始迅速发展，先后诞生了一批新兴航天企业并取得了优秀的成绩，标志着我国商业航天开始迈入发展“快车道”。
图1 星际荣耀
2.高速摄像测量系统简介
高速摄像测量系统基于光学摄像测量原理，具有实时捕获目标、快速记录图像、即时回放、图像直观清晰、测量安全性高、效率高、无破坏性及工作距离大等特点，可以对物体进行静态或动态的测量，既是测量高速运动目标如位移、轨迹、速度、加速度、振频、姿态、流场等参数的重要手段之一，也是观测静态目标如应力形变、断裂瞬间影像、材料拉压性能试验等的重要手段之一，在航空航天、武器研制、试验及应用中发挥着重要作用。
高速摄像测量系统由软件和硬件两大部分组成，其中，软件主要包含高速摄像记录装置自身的参数设置及拍摄控制软件、空间标定软件和运动参数数据分析软件；硬件部分由高速摄像机/高速相机、辅助照明设备、标定装置、网络交换机、固定安装设备、图像处理工作站和触发控制设备等组成。
图2 高速摄像测量系统组成示意图
3.应用案例
表1 系统在商业航天领域的应用及案例
4.行业应用总结
未来，高速摄像测量系统将在商业航天研制、试验、发射、飞行等过程的不同阶段中发挥不可替代的作用，同时，随着当前光学图像测量技术和计算机信息技术的不断发展，利用高速摄像机设备的非接触式测量手段必将逐渐取代部分传统接触式测量手段（如振动传感器、角速率传感器、应变传感器等）。
文章摘自：北京东方计量测试研究所 曹勇 卢晓勃 农宁宁《高速摄像测量系统在商业航天中的应用探索》文章发表于《军民两用技术与产品》
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