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提出了一种基于正交基函数的多项式实时拟合方法，并应用于轴角编码器测速，解决了常规算法中拟合多项式阶数大于3阶时法方程组容易出现病态，进而使测速精度降低的问题。光电跟踪测量设备地面目标跟踪实验表明，该算法通过对拟合处理后的角度值进行微分运算得到角速率，能有效地降低编码器角度输出中随机误差对测速的影响。在典型实验条件下，与采用同阶拟合多项式的常规方法进行了比对，前者的测速误差标准偏差为0．01343°／s，后者为0．02815°／s，采用本算法提高了编码器的测速精度，适合在工程上应用。