对于飞行器而言，目标的空间运动三维姿态，是将其飞行状态进行运动解构的运动参数。飞行器结构件的三维运动轨迹、六自由度6-DOF测量，对于飞行器的设计、实验、改进以及故障分析等都极具价值。

在实际飞行中，飞行器结构件的轨迹、姿态和起伏变形情况复杂多变，直接影响飞行器的空中安全性以及空气动力性能。采用新拓三维DIC高速测量系统，DIC三维动态测量技术，获取飞行器飞行过程中的变形分布情况，有助于提高飞行可靠性和缩短研发测试周期。

飞行状态下的动态轨迹高速dic测量

在现代飞机性能测试中，飞行器及其结构件的运动分析，大多基于理论模拟或者风洞实验。采用新拓三维DIC高速测量系统，可对飞行器结构件及机载物在空中飞行状态下轨迹、姿态、位移、变形进行测量。DIC高速测量系统通过将高速摄像机安装在飞机上，机体飞行中实时采集图像，使用DIC软件进行数据分析和处理，输出测量数据结果。

新拓三维DIC高速测量系统，结合高速摄像机采集图像，通过DIC软件计算出每个标志点在受载时的位移和变形，并可用于低速、高速、超高速风洞模型的变形测量和姿态测量；超音速风洞对柔性机翼模型进行结构动力学测试，获得机翼振动时的位移分布；以及飞机在实际飞行工况下的机翼变形测量。

机载相机抖动干扰排除

采用一种动态定位相机的方法。飞机在飞行过程中，机身各结构件均在无规律振动，机载相机也会随之振动，干扰数字图像相关DIC测量精度。

通过已知的全局控制点，新拓三维DIC高速测量系统采用空间后方交会方法，实时定位相机，有效消除由相机抖动带来的测量误差。

单像空间后方交会解法，将控制点的像点坐标作为观测值，并求解该像片内、外方位元素的过程。解算外方位元素的单像后方交会，因外方位元素只有６个未知数，至少要３个控制点才可进行计算。单像空间后方交会算法是迭代运算，采用摄影测量中的三角锥算法来计算初值。

新拓三维DIC高速测量系统DIC相机动态定位

飞行状态下，飞行器结构件在无规律振动，但机身局部刚性件整体的柔性变形，相对于机载相机的刚性移动可忽略不计，设定机身刚性结构件无柔性变形。

新拓三维DIC高速测量系统相机定位方法如下图所示，如果测量相机视场内可以观测到固定区域的控制点，则使用空间后方交会方法，直接计算出位移姿态及轨迹测量。 

由于飞机上空间的限制，当新拓三维DIC高速测量系统主测量相机无法同时观测待测目标区域以及固定区域，可采用耦合相机的方法，实现间接定位主测量相机。

高速DIC测量系统相机动态定位

DIC轨迹姿态测量

试飞过程需要精确获得飞行器刚性件的运动轨迹与姿态。针对该类问题，传统测量方法是采用传感器、经纬仪测量或者二维影像跟踪测量，只能粗略地估算出飞行器的运动规律，属定性分析。

飞行数据中，姿态所代表的是目标相对于某特定坐标系３个轴的旋转量。基于空间后方交会方法，新拓三维DIC高速测量系统可快速解算刚体形心运动轨迹与姿态，通过分析刚体标志点精确解算其三维坐标，反求出刚体坐标系相对于世界坐标系的旋转矩阵和平移矩阵，即姿态与轨迹。

高速DIC测量系统-轨迹姿态测量

轨迹姿态测量典型案例

风洞中整机姿态分析

采用新拓三维DIC高速测量系统，配合高速摄像机，通过观察窗观测风洞中飞行器姿态、变形与局部应变。

直升机旋翼运行状态分析

导弹飞行轨迹姿态分析

新拓三维DIC高速测量系统，搭配地面高速摄像机，高速拍摄设定观察窗口中目标对象图像，实现弹仓开启受力变形分析，弹体姿态和轨迹追踪测试。

飞机飞行中机翼变形测试

采用多套新拓三维DIC高速测量系统，分别承担测量检测、共轭消振功能，实现机翼动态变形监测。