传统的光电工作桅杆姿态测试方法具有成本高,精度低,实时性差,不利于数字化等缺陷,进入新世纪以来,随着自动化、信息化、智能化的推进,新的战场环境对光电桅杆工作姿态测试系统提出了新的要求。本课题主要目的是对光电桅杆工作姿态测试技术进行研究,探索出一种新的低成本、高精度的光电桅杆工作姿态测试方法。论文通过分析目前国内外常用的物体姿态测试的原理和方法,结合系统技术要求,提出了一种新的光电桅杆工作姿态测试方法。该方法使用两个置于桅杆顶部和桅杆底部的惯性测量单元分别采集光电桅杆在工作过程中顶部和底部的姿态数据,再利用桅杆姿态解算算法解算出桅杆的工作姿态(扭曲角Φ和倾斜角α)。本文从物体姿态解算的基本原理出发,阐述了光电桅杆工作姿态测试系统的设计思路;从坐标变换理论入手,推导了桅杆姿态解算算法,建立了桅杆姿态解算模型;然后,设计了一个基于STM32微处理器的姿态解算调理板,并进行了相应的软件设计;最后,对本文所设计的光电桅杆工作姿态测试系统进行了实验测试,并对实验结果进行了分析。通过实验测试分析,结果表明:本文设计的光电桅杆工作姿态测试系统设计合理、软硬件工作稳定可靠,对倾斜角和扭曲角的测量范围为±16°、测量精度为3mrad,满足了课题给定的各项技术指标要求。