【摘要】：为实现大量程高精度的姿态角测量,基于光电准直和针孔成像原理,设计并实现了一种新型二维姿态角测量系统。避免了自准直测量中反射镜对视场的约束,扩大了视场。采用针孔光阑作为光学系统,体积小,重量轻,且系统设计与工作距离无关。详细介绍了其基本原理和具体实现,包括CMOS的驱动电路设计,实时并行质心定位算法、硬件姿态角实时计算和USB接口设计。标定和实验表明,该测量系统视场范围为±30°,测角精度为0.04°,帧频可达到27f/s,能够实时传输姿态信息,便于实时监测和跟踪调试,可以满足大视场、高精度、高实时性的测量要求。