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在航天对接试验平台开发项目中，针对平面运动物体非接触高精度测量的难点，提出一种针对物体三自由度平面运动的创新性测量方法．利用激光测距传感器的并联组合，实现对物体位置和姿态的非接触式测量．以传感器测量值为输入样本，运用BP神经网络算法建立误差模型，通过调整权值因子使建立的网络模型能够拟合出测量误差，从而修正测量的数学模型．基于BP神经网络的误差补偿方法对平面运动物体测量误差的补偿具有明显的效果，能够满足位姿测量的精度要求．