【摘要】：自從1957年10月4日前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星開始,世界各大國對空間資源的利用和爭奪就正式展開,早期的空間爭奪主要為軍事領(lǐng)域服務(wù),但隨著空間科學(xué)的迅速發(fā)展,已經(jīng)擴展到了民用領(lǐng)域。頻繁的空間活動帶來了越來越多的太空垃圾,這些太空垃圾嚴重影響了人造衛(wèi)星和航天站的安全運行,太空垃圾主要表現(xiàn)為碎片形式,大小為幾微米到幾米不等,其中大于10厘米的太空垃圾會嚴重影響航天器的運行甚至損壞航天器。本論文在天基光電探測平臺上進行空間碎片探測和識別算法的研究,主要的研究內(nèi)容有如下幾點:1)星圖預(yù)處理,首先分析了星圖中各類噪聲的來源以及它們的特性,并針對其中主要噪聲的特性,使用中值濾波法對其進行去除。由于當(dāng)空間碎片以及恒星和人造衛(wèi)星與探測系統(tǒng)較遠時,它們所成的圖像僅是許多灰度大小不一的像素點。要獲得它們的位置信息就需要在這些像素點中提取一個坐標(biāo)來代表它們的位置信息,為后續(xù)的質(zhì)心提取和運動目標(biāo)檢測以及天文定位等算法打下基礎(chǔ),本文提出的基于光斑中心的種子填充法可以較好的對星體進行切割。2)運動目標(biāo)檢測,在獲得空間碎片與背景恒星的像面坐標(biāo)后,我們研究的是空間碎片,所以需要計算得出所有的質(zhì)心哪些是空間碎片哪些是不動的背景恒星。由于外觀上沒有區(qū)別,所以無法通過圖像的呈像特性區(qū)別它們。本文介紹了引入時間軸,利用空間碎片的運動特性通過前后兩幀圖像的相對位置進行甄別空間碎片的方法。3)天文定位,經(jīng)過運動目標(biāo)檢測得到運動目標(biāo)的像面坐標(biāo)后,還需要得到其天文坐標(biāo)系下的位置,本文在傳統(tǒng)的三角匹配法基礎(chǔ)上進行改進首先識別背景恒星,然后利用背景恒星和空間碎片的相對位置對空間碎片進行天文定位。4)空間碎片識別,即數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),將檢測出的空間碎片與已編目空間碎片數(shù)據(jù)庫進行匹配,在這里本文使用位置預(yù)報法,通過已編目信息庫的軌道根數(shù)以及星圖拍攝的時間進行位置預(yù)報,并與該時刻天文定位得到的空間碎片天文坐標(biāo)進行匹配。
【圖文】：

但是噪聲的數(shù)目不可忽視。逡逑２．２．１恒星目標(biāo)成像特性逡逑恒星在星圖中是一個由光斑中心向周圍擴散的點狀圖像，，通過觀察圖２．２邋（ａ）逡逑我們可知，恒星點為一個近似符合二維高斯分布的亮斑，亮斑大小從幾個像素到逡逑十幾個像素不等。在星圖中，如圖２．２邋（ｂ）所示恒星成像特征與動目標(biāo)的成像特逡逑征有很強的相似性性，因此嚴重影響星圖目標(biāo)監(jiān)測和識別的效果。逡逑Ｈ．．．．．．逡逑ｖ．？？，邐？邋？邐ｘａｔｍ邐，？＞邐？邐？■��？＊＞逡逑（ａ）恒星邐（ｂ）空間目標(biāo)逡逑圖２．２邋（ａ）恒星和（ｂ）空間碎片成像灰度分布圖逡逑２．２．２空間碎片成像特性逡逑空間碎片與背景外形相似，無法通過直觀的方法來區(qū)分其與背景恒星的區(qū)逡逑７逡逑

如何獲得兩幀星圖間的相對偏移量，是該方法的第一個問題，本文利用星圖逡逑中恒星位置相對不動的特性采用三角配準(zhǔn)法進行配準(zhǔn)后求取偏移量，三角配準(zhǔn)法逡逑的流程圖如圖３．２所示。逡逑１７逡逑
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP391.41;V528

【參考文獻】

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本文編號：2700146