本文關(guān)鍵詞：面向在軌服務(wù)的相對(duì)位姿單目視覺(jué)確定的凸松弛優(yōu)化方法

  更多相關(guān)文章： 在軌服務(wù) 單目視覺(jué) 相對(duì)位姿 逆投影線 凸優(yōu)化

【摘要】：針對(duì)非合作目標(biāo)之間基于特征點(diǎn)的相對(duì)位姿單目視覺(jué)確定問(wèn)題,考慮利用自然特征導(dǎo)致誤差增大等因素,提出一種基于凸松弛理論和LMI算法的相對(duì)位姿求解迭代方法。該方法在基于逆投影線構(gòu)建的優(yōu)化模型基礎(chǔ)上,首先利用松弛理論將姿態(tài)矩陣的單位正交非凸等式約束松弛為不等式凸約束,并證明了松弛后的優(yōu)化問(wèn)題與原問(wèn)題等價(jià),即松弛后的凸問(wèn)題取得最值時(shí),姿態(tài)矩陣滿足原等式約束。進(jìn)一步將松弛后的姿態(tài)矩陣不等式凸約束表示成線性矩陣不等式形式,進(jìn)而利用內(nèi)點(diǎn)法進(jìn)行求解,并利用全局收斂性定理證明了該算法的全局收斂性。以在軌服務(wù)為背景,仿真試驗(yàn)表明,利用該算法相對(duì)位姿可在7次迭代達(dá)到收斂,與傳統(tǒng)SVD算法相比,在噪聲較大的情況下,該算法計(jì)算精度提高近一倍,能夠快速收斂并具有較強(qiáng)的魯棒性。
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)衛(wèi)星技術(shù)研究所;上海宇航系統(tǒng)工程研究所;
【關(guān)鍵詞】： 在軌服務(wù) 單目視覺(jué) 相對(duì)位姿 逆投影線 凸優(yōu)化
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金重大計(jì)劃項(xiàng)目(91438202) 哈工大青年拔尖人才選聘計(jì)劃
【分類(lèi)號(hào)】：V448.22
【正文快照】： 0引言視覺(jué)敏感器具有精度高、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn),可用于航天器相對(duì)位姿確定,在交會(huì)對(duì)接[1]、碎片清理[2]、在軌服務(wù)[3]等航天任務(wù)中有廣泛應(yīng)用。學(xué)者們提出了諸多有效的基于視覺(jué)敏感器的航天器相對(duì)位姿估計(jì)方法,如岳曉奎等[4]提出一種基于Rodrigues參數(shù)的相對(duì)位姿估計(jì)方法,

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 宋亮;李志;馬興瑞;;對(duì)空間碎片的相對(duì)位姿估計(jì)[J];宇航學(xué)報(bào);2015年08期

2 高學(xué)海;梁斌;潘樂(lè);徐文福;;非合作大目標(biāo)位姿測(cè)量的線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)方法[J];宇航學(xué)報(bào);2012年06期

3 肖永亮;蘇顯渝;薛俊鵬;劉曉青;;基于凸松弛全局優(yōu)化算法的視覺(jué)測(cè)量位姿估計(jì)[J];光電子.激光;2011年09期

4 楊少東;汶德勝;馬軍勇;孫靜;;基于預(yù)測(cè)濾波的衛(wèi)星交會(huì)對(duì)接相對(duì)位姿確定方法[J];宇航學(xué)報(bào);2011年08期

5 岳曉奎;侯小娟;;基于Rodrigues參數(shù)的視覺(jué)相對(duì)位姿確定算法[J];宇航學(xué)報(bào);2010年03期

6 王峰;陳雪芹;曹喜濱;;在軌服務(wù)航天器對(duì)失控航天器參數(shù)估計(jì)算法研究[J];宇航學(xué)報(bào);2009年04期

7 林來(lái)興，李燦;交會(huì)對(duì)接最后逼近階段CCD相機(jī)的測(cè)量方法[J];宇航學(xué)報(bào);1994年02期

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 谷薔薇;張世杰;曾占魁;寧明峰;;面向在軌服務(wù)的相對(duì)位姿單目視覺(jué)確定的凸松弛優(yōu)化方法[J];宇航學(xué)報(bào);2016年06期

2 董鑫;歐陽(yáng)高翔;;基于容積卡爾曼濾波的空間碎片相對(duì)導(dǎo)航[J];紅外與激光工程;2015年S1期

3 郝剛濤;杜小平;趙繼廣;宋建軍;;單目-無(wú)掃描3D激光雷達(dá)融合的非合作目標(biāo)相對(duì)位姿估計(jì)[J];宇航學(xué)報(bào);2015年10期

4 佘彩云;胡賢洪;唐坤;;一種多目視覺(jué)三維測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];制導(dǎo)與引信;2015年03期

5 宋亮;李志;馬興瑞;;對(duì)空間碎片的相對(duì)位姿估計(jì)[J];宇航學(xué)報(bào);2015年08期

6 陳偉;陳志明;王惠南;;基于馬達(dá)代數(shù)的交會(huì)對(duì)接相對(duì)位姿測(cè)量算法[J];中國(guó)空間科學(xué)技術(shù);2015年04期

7 蔡晗;張景瑞;翟光;張堯;;GEO非合作目標(biāo)超近距相對(duì)位姿視覺(jué)測(cè)量[J];宇航學(xué)報(bào);2015年06期

8 馮春;吳洪濤;陳柏;;基于多傳感器融合的航天器間位姿參數(shù)估計(jì)[J];紅外與激光工程;2015年05期

9 梁斌;高學(xué)海;徐文福;;基于結(jié)構(gòu)光的空間大目標(biāo)特征重構(gòu)與位姿測(cè)量[J];中國(guó)空間科學(xué)技術(shù);2014年05期

10 李志軍;侯黎強(qiáng);;一種用于實(shí)時(shí)軌道確定的NPF-SRCKF濾波算法[J];宇航學(xué)報(bào);2014年07期

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 高學(xué)海;梁斌;潘樂(lè);徐文福;;非合作大目標(biāo)位姿測(cè)量的線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)方法[J];宇航學(xué)報(bào);2012年06期

2 張曉玲;張寶峰;林玉池;劉冬梅;;基于光軸垂直雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)的物體運(yùn)行姿態(tài)研究[J];光電子.激光;2010年11期

3 邢艷軍;曹喜濱;張世杰;何威;;非質(zhì)心特征點(diǎn)相對(duì)位置和姿態(tài)估計(jì)方法研究[J];宇航學(xué)報(bào);2010年09期

4 毛先富;蘇顯渝;向立群;劉元坤;;基于手持相位標(biāo)靶技術(shù)的光學(xué)三維坐標(biāo)測(cè)量[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2010年07期

5 張勁鋒;蔡偉;孫承啟;;基于單目視覺(jué)的空間非合作目標(biāo)相對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)[J];空間控制技術(shù)與應(yīng)用;2010年02期

6 岳曉奎;侯小娟;;基于Rodrigues參數(shù)的視覺(jué)相對(duì)位姿確定算法[J];宇航學(xué)報(bào);2010年03期

7 梁斌;徐文福;李成;劉宇;;地球靜止軌道在軌服務(wù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];宇航學(xué)報(bào);2010年01期

8 徐巧玉;王恒迪;車(chē)仁生;;立體視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)中三維拼接技術(shù)的研究[J];光電子.激光;2009年10期

9 畢德學(xué);劉方滔;薛強(qiáng);李澤國(guó);;基于激光交線的結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定新方法[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2009年08期

10 王峰;陳雪芹;曹喜濱;;在軌服務(wù)航天器對(duì)失控航天器參數(shù)估計(jì)算法研究[J];宇航學(xué)報(bào);2009年04期

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳雷;焦志剛;王鏡宇;王工;;一種零件位姿調(diào)整新方法的研究與應(yīng)用[J];沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)報(bào);2005年04期

2 沙晶晶;陳志平;施滸立;呂興榮;;基于懸絲機(jī)構(gòu)的目標(biāo)飛行物位姿解算分析與實(shí)現(xiàn)[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2007年06期

3 龍宇峰;全R型彈性元件機(jī)器人手部位姿研究[J];南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版);1990年03期

4 王殿君;劉淑晶;任福君;王茁;孟慶鑫;;“穿地龍”機(jī)器人及其位姿檢測(cè)系統(tǒng)的研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2005年12期

5 劉偉;趙劍波;高峰;戚開(kāi)誠(chéng);;基于相對(duì)坐標(biāo)的機(jī)器人末端位姿測(cè)量方法[J];機(jī)器人;2009年01期

6 王慧;許琢;;掘進(jìn)機(jī)器人的位姿檢測(cè)與機(jī)體定位[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2013年08期

7 王超;張曉琳;唐文彥;王軍;馬強(qiáng);;大尺寸箭彈質(zhì)量特性測(cè)量過(guò)程中位姿標(biāo)定方法研究[J];兵工學(xué)報(bào);2014年01期

8 李繡峰,劉桂雄,謝存禧;一種機(jī)器人螺紋裝配位姿調(diào)整新方法的理論研究[J];機(jī)床與液壓;2000年01期

9 黃志剛;劉平安;;平面并聯(lián)微動(dòng)平臺(tái)位姿檢測(cè)系統(tǒng)的研究[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2010年03期

10 王金;;雙碼盤(pán)定位機(jī)器人的位姿辨識(shí)算法[J];硅谷;2010年12期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 沙晶晶;陳志平;施滸立;呂興榮;;基于懸絲機(jī)構(gòu)的目標(biāo)飛行物位姿解算分析與實(shí)現(xiàn)[A];2005年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

2 吳勇;郝礦榮;丁永生;張淑平;;基于視覺(jué)位姿的機(jī)器人測(cè)速系統(tǒng)[A];第三屆中國(guó)智能計(jì)算大會(huì)論文集[C];2009年

3 葉榛;項(xiàng)安波;陶品;朱紹文;;基于PSD的動(dòng)態(tài)位姿檢測(cè)技術(shù)[A];1998年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];1998年

4 郝穎明;朱楓;;視覺(jué)位姿測(cè)量中的點(diǎn)狀目標(biāo)中心自適應(yīng)定位方法[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)第九屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

5 田原;董愛(ài)鋒;;一種攝像機(jī)和激光指向儀相對(duì)位姿標(biāo)定方法[A];煤礦自動(dòng)化與信息化——第20屆全國(guó)煤礦自動(dòng)化與信息化學(xué)術(shù)會(huì)議暨第2屆中國(guó)煤礦信息化與自動(dòng)化高層論壇論文集[C];2010年

6 徐旭明;葉榛;張?jiān)倥d;王家^，

本文編號(hào)：696729