作為衡量經(jīng)濟(jì)和科技實(shí)力的標(biāo)志,深空探測(cè)一直是各大強(qiáng)國致力發(fā)展的領(lǐng)域。作為新世紀(jì)深空探測(cè)的熱門方向,小行星和彗星等小天體探測(cè)必須加快研究步伐。隨著計(jì)算機(jī)和圖像處理技術(shù)的進(jìn)步,小天體探測(cè)的光學(xué)自主導(dǎo)航逐步成為未來發(fā)展的方向。如何處理導(dǎo)航圖像并提取出導(dǎo)航信息是光學(xué)自主導(dǎo)航的重要一環(huán)。本文結(jié)合國家863計(jì)劃項(xiàng)目子課題“暗弱小天體幾何特征提取與導(dǎo)航信息計(jì)算”,深入研究了小天體探測(cè)接近段的光學(xué)自主導(dǎo)航,主要研究內(nèi)容如下:首先,結(jié)合小天體探測(cè)接近段的導(dǎo)航背景,建立所需的相關(guān)坐標(biāo)系。根據(jù)目標(biāo)小天體和航天探測(cè)器的軌道特性,分別建立軌道動(dòng)力模型。在此基礎(chǔ)上,分析各攝動(dòng)力對(duì)動(dòng)力學(xué)模型的影響大小來實(shí)現(xiàn)模型簡化。同時(shí)根據(jù)光學(xué)自主導(dǎo)航的特性,建立相機(jī)觀測(cè)模型,并對(duì)觀測(cè)信息的提取方式進(jìn)行歸納總結(jié)。其次,根據(jù)點(diǎn)光源圖像星點(diǎn)的數(shù)目,分為多點(diǎn)和單點(diǎn)圖像。針對(duì)其各自的任務(wù)及難點(diǎn),設(shè)計(jì)了不同的圖像處理方案。在處理多點(diǎn)光源圖像時(shí)采用均值濾波去噪,同時(shí)使用多項(xiàng)式擬合法解決拖尾問題,之后利用三角形匹配算法識(shí)別目標(biāo)天體,并且得出觀測(cè)信息。在處理單點(diǎn)光源圖像時(shí),重點(diǎn)解決暗弱小目標(biāo)提取問題。使用最大類間方差法提高圖像信噪比,之后結(jié)合改進(jìn)... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1日心黃道坐標(biāo)系

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文13圖2-2小天體質(zhì)心坐標(biāo)系Figure2-2Smallbodycentroidcoordinatesystem2.2.3B平面坐標(biāo)系B平面坐標(biāo)系的原點(diǎn)是目標(biāo)天體的質(zhì)心，如圖2-3所示。B平面也被稱為目標(biāo)平面，是指過目標(biāo)天體質(zhì)心并且垂直于進(jìn)入漸近線的平面，坐標(biāo)系中的三軸分別為S軸、T軸、R軸。S軸指向進(jìn)入漸近線方向，T軸在目標(biāo)天體公轉(zhuǎn)軌道平面與B平面的交線上，R軸與S軸、T軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。由定義可知，B平面坐標(biāo)系的三軸的指向是固定不變的，因此是一個(gè)慣性坐標(biāo)系。在深空探測(cè)接近段任務(wù)中，普遍采用B平面坐標(biāo)系，探測(cè)器相對(duì)于目標(biāo)天體的位置可以很容易的表示在B平面上[48]。圖2-3B平面坐標(biāo)系Figure2-3Bplanecoordinatesystem

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文13圖2-2小天體質(zhì)心坐標(biāo)系Figure2-2Smallbodycentroidcoordinatesystem2.2.3B平面坐標(biāo)系B平面坐標(biāo)系的原點(diǎn)是目標(biāo)天體的質(zhì)心，如圖2-3所示。B平面也被稱為目標(biāo)平面，是指過目標(biāo)天體質(zhì)心并且垂直于進(jìn)入漸近線的平面，坐標(biāo)系中的三軸分別為S軸、T軸、R軸。S軸指向進(jìn)入漸近線方向，T軸在目標(biāo)天體公轉(zhuǎn)軌道平面與B平面的交線上，R軸與S軸、T軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。由定義可知，B平面坐標(biāo)系的三軸的指向是固定不變的，因此是一個(gè)慣性坐標(biāo)系。在深空探測(cè)接近段任務(wù)中，普遍采用B平面坐標(biāo)系，探測(cè)器相對(duì)于目標(biāo)天體的位置可以很容易的表示在B平面上[48]。圖2-3B平面坐標(biāo)系Figure2-3Bplanecoordinatesystem

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]基于自適應(yīng)形態(tài)學(xué)濾波的紅外小目標(biāo)檢測(cè)算法[J]. 徐文晴,王敏.  激光與紅外. 2017(01)
[5]基于小波變換和改進(jìn)Top-Hat濾波的紅外小目標(biāo)檢測(cè)[J]. 張寧,辛云宏.  激光與紅外. 2016(11)
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博士論文
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碩士論文
[1]小行星著陸階段的視覺導(dǎo)航[D]. 李冠穎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]非線性濾波技術(shù)研究及其在深空探測(cè)自主導(dǎo)航中的應(yīng)用[D]. 張沖.電子科技大學(xué) 2019
[3]深空探測(cè)導(dǎo)航系統(tǒng)綜合性能評(píng)估及其軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐照錢.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于光學(xué)信息的小天體接近段導(dǎo)航與制導(dǎo)方法研究[D]. 雷瑛.北京理工大學(xué) 2016
[5]基于漂移掃描的同步衛(wèi)星實(shí)時(shí)定軌圖像處理方法研究[D]. 柳紅巖.蘇州科技大學(xué) 2016
[6]深空探測(cè)任務(wù)中小行星導(dǎo)航與建模關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 肖婷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[7]無線電測(cè)量輔助的深空接近段自主光學(xué)導(dǎo)航方法[D]. 荊燕.北京理工大學(xué) 2016
[8]深空探測(cè)器自主光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 陸瑞琨.南京航空航天大學(xué) 2013
[9]彗星探測(cè)接近段導(dǎo)航圖像仿真與處理技術(shù)研究[D]. 于秀偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[10]深空探測(cè)器自主光學(xué)導(dǎo)航方案及非線性濾波算法研究[D]. 袁健.青島科技大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3049026