【摘要】：本文提出一種基于立體視覺的空間非合作航天器相對位姿自主測量方法,用以解決在軌捕獲中非合作航天器的相對位姿測量問題。該方法以航天器本體和星箭對接環(huán)作為識別特征,識別過程無需人員參與;同時,提出一種基于空間幾何約束的特征匹配方法,運(yùn)用空間幾何約束引導(dǎo)匹配,在完成匹配的同時可直接獲取特征的三維信息,實(shí)現(xiàn)特征匹配與重構(gòu)的一體化;最后,利用空間向量對非合作航天器的相對位姿參數(shù)進(jìn)行解算,充分利用冗余信息,以提高解算精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在航天器本體尺寸為280mm、相對距離為2m的條件下,本文方法的姿態(tài)測量誤差小于1.5°,位置測量誤差小于4mm,能夠滿足空間非合作航天器在軌捕獲的相對位姿測量要求。
[Abstract]:In this paper, a stereo vision based relative attitude measurement method for space non-cooperative spacecraft is proposed, which is used to solve the problem of relative attitude measurement for non-cooperative spacecraft in orbit acquisition. In this method, the body of the spacecraft and the docking ring of the spacecraft are used as the recognition features, and the identification process does not require the participation of personnel. At the same time, a method of feature matching based on spatial geometric constraints is proposed, which uses spatial geometric constraints to guide the matching. The 3D information of features can be obtained directly while matching is completed, and the integration of feature matching and reconstruction can be realized. Finally, the relative position and attitude parameters of the non-cooperative spacecraft are calculated by using space vector, and the redundant information is fully utilized to improve the accuracy of the calculation. The experimental results show that the attitude measurement error is less than 1.5 擄and the position measurement error is less than 4 mm under the condition that the spacecraft body size is 280 mm and the relative distance is 2 m. It can meet the requirements of relative position and attitude measurement for space non-cooperative spacecraft in orbit.
【作者單位】： 山東航天電子技術(shù)研究所;
【基金】：國家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(No.2015AA7041001)
【分類號】：TP391.41;V520

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本文編號：2313178