隨著太空環(huán)境被逐步開發(fā),空間目標(biāo)態(tài)勢(shì)感知及相關(guān)領(lǐng)域成為了研究的熱點(diǎn),其中包括對(duì)空間目標(biāo)的種類、形狀、軌道、姿態(tài)等信息的反演研究,而姿態(tài)信息尤為重要。論文針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中,天基系統(tǒng)對(duì)非合作空間目標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)距離觀測(cè)下的姿態(tài)反演問題,考慮了空間目標(biāo)長期在軌運(yùn)行時(shí)表面材料受輻照效應(yīng)而退化的因素,構(gòu)造了多級(jí)余弦函數(shù)加權(quán)的雙向反射分布函數(shù)(BRDF)模型來表征輻照前后材料的光學(xué)反射特性,并基于時(shí)序光譜信號(hào)推導(dǎo)了分級(jí)求解目標(biāo)表面特性參數(shù)及姿態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型和方法,利用遺傳算法對(duì)姿態(tài)信息進(jìn)行了估計(jì),最后通過實(shí)驗(yàn)對(duì)算法進(jìn)行了驗(yàn)證。論文的具體研究內(nèi)容如下:(1)對(duì)空間目標(biāo)所處的太空環(huán)境進(jìn)行了調(diào)研,并分析了其表面受輻照效應(yīng)導(dǎo)致的材料損傷,通過地面輻照試驗(yàn)?zāi)M了長期在軌運(yùn)行下材料樣片表面的退化,測(cè)量了輻照前后材料的光譜BRDF;構(gòu)造余弦函數(shù)加權(quán)的BRDF模型對(duì)實(shí)測(cè)BRDF數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,由此確立了姿態(tài)反演的前提條件和基礎(chǔ)。(2)通過結(jié)合數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化算法,推導(dǎo)了姿態(tài)求解的分級(jí)反演原理:第一級(jí),在三軸穩(wěn)定狀態(tài)下建立融合帆板在軌動(dòng)態(tài)特性的雙面模型,引入余弦加權(quán)的BRDF模型表征材料的反射特性,以時(shí)序光譜信號(hào)為輸入重構(gòu)每...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1地球輻射帶示意圖[43]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-9-外兩個(gè)輻射帶：外輻射帶很不穩(wěn)定，電子能量主要分布在keV-MeV之間；內(nèi)輻射帶比較穩(wěn)定，其主要來源是宇宙射線產(chǎn)生的質(zhì)子以及少量的離子，能量在1-300MeV之間[41]。圖2-1地球輻射帶示意圖[43]2.2.2材料表面光學(xué)特性的影響因素分析航....

圖2-3空間低能質(zhì)子模型[49]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-12-能正常工作[49]。試驗(yàn)參數(shù)如表2-5所示。圖2-3空間低能質(zhì)子模型[49]表2-5試驗(yàn)參數(shù)質(zhì)子能量48keV質(zhì)子注量2×1015質(zhì)子數(shù)/cm2真空度優(yōu)于1.4×10-3Pa樣片酒精循環(huán)器溫度20℃，樣片溫度高于-10℃熱沉制冷機(jī)設(shè)定-18℃....

圖2-4不同輻照時(shí)間下聚酰亞胺表面顏色對(duì)比

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-13-（2）將鋁板按照編號(hào)依次放入分子泵內(nèi)，關(guān)閉腔門后進(jìn)行抽真空操作，直至真空度達(dá)到10-5Pa，即認(rèn)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，（3）計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)使得樣片與質(zhì)子流保持正對(duì)，設(shè)置參數(shù)對(duì)1號(hào)鋁板進(jìn)行質(zhì)子輻照，記錄束流積分儀所顯示的注量。（4）束流積分儀所顯....

圖2-5BRDF幾何示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-14-d(,;,;)(,;,;)d(,;)riirrriirriiiLfE(2-1)圖2-5BRDF幾何示意圖2.4.2測(cè)量原理根據(jù)輻射度學(xué)，輻亮度定義為單位投影面積、單位立體角上的輻射通量，即：2dd(,;,;)ddcosrriirrrLA(2-....

本文編號(hào)：3973274