在人類從事航天活動(dòng)以來,已經(jīng)發(fā)射了大量的航天器。許多航天器在科研任務(wù)中發(fā)生損壞或者完成了任務(wù)后不能及時(shí)回收,會(huì)以空間碎片的形態(tài)繞地球高速轉(zhuǎn)動(dòng)。在各種空間碎片移除方法中,激光燒蝕技術(shù)具備作用范圍廣、操作簡(jiǎn)單及可循環(huán)使用等許多優(yōu)點(diǎn),為當(dāng)下移除空間碎片的研究熱點(diǎn)之一。激光移除空間碎片的關(guān)鍵在于針對(duì)不同形狀的空間碎片制定對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)策略。由于目前的技術(shù)手段尚未成熟,難以在太空環(huán)境下開展相關(guān)研究,所以本文將對(duì)激光驅(qū)動(dòng)空間碎片的過程進(jìn)行地面模擬研究,旨在完成對(duì)球體、正方體、圓柱體和圓錐體四種典型形狀目標(biāo)的識(shí)別算法和建立相應(yīng)的激光驅(qū)動(dòng)模型,以實(shí)現(xiàn)對(duì)典型形狀目標(biāo)的精準(zhǔn)操控。使用能量梯度法對(duì)目標(biāo)圖像的模糊程度進(jìn)行評(píng)估,通過仿真驗(yàn)證了能量梯度法的正確性,仿真結(jié)果表明,圖像模糊程度加劇時(shí),對(duì)應(yīng)的能量梯度值單調(diào)下降。研究了針對(duì)不同模糊程度圖像的識(shí)別算法,首先對(duì)比了常用特征提取算法在不同模糊程度圖像上的作用效果,得到了人工特征算子在圖像模糊程度加劇時(shí)性能較差的結(jié)論;然后基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理,設(shè)計(jì)了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來識(shí)別目標(biāo)圖像;最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了相關(guān)算法的正確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在環(huán)境光照穩(wěn)定時(shí),能量梯度法能較精... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的背景和意義
        1.1.1 課題的來源
        1.1.2 課題研究的背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 圖像識(shí)別研究現(xiàn)狀
        1.2.2 激光驅(qū)動(dòng)空間碎片研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述簡(jiǎn)析
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像識(shí)別算法和實(shí)驗(yàn)
    2.1 能量梯度法評(píng)估圖像清晰度
    2.2 圖像特征點(diǎn)檢測(cè)
        2.2.1 SIFT特征點(diǎn)檢測(cè)
        2.2.2 SURF特征點(diǎn)檢測(cè)
    2.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識(shí)別算法
        2.3.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
        2.3.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練流程
    2.4 典型形狀目標(biāo)圖像清晰度評(píng)估和識(shí)別實(shí)驗(yàn)
        2.4.1 圖像清晰度評(píng)估實(shí)驗(yàn)
        2.4.2 圖像識(shí)別實(shí)驗(yàn)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 典型形狀目標(biāo)激光驅(qū)動(dòng)模型研究
    3.1 激光燒蝕反噴理論概述
    3.2 相關(guān)空間坐標(biāo)系的建立
    3.3 激光驅(qū)動(dòng)典型形狀目標(biāo)建模
        3.3.1 激光驅(qū)動(dòng)球體目標(biāo)建模
        3.3.2 激光驅(qū)動(dòng)正方體目標(biāo)建模
        3.3.3 激光驅(qū)動(dòng)圓柱體目標(biāo)建模
        3.3.4 激光驅(qū)動(dòng)圓錐體目標(biāo)建模
    3.4 本章小結(jié)
第4章 典型形狀目標(biāo)激光驅(qū)動(dòng)模型驗(yàn)證及仿真計(jì)算
    4.1 典型形狀目標(biāo)激光驅(qū)動(dòng)模型對(duì)比驗(yàn)證
    4.2 激光燒蝕驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)
    4.3 典型形狀目標(biāo)激光驅(qū)動(dòng)模型仿真計(jì)算與分析
        4.3.1 激光驅(qū)動(dòng)球體目標(biāo)模型仿真計(jì)算與分析
        4.3.2 激光驅(qū)動(dòng)正方體目標(biāo)仿真計(jì)算與分析
        4.3.3 激光驅(qū)動(dòng)圓柱體目標(biāo)仿真計(jì)算與分析
        4.3.4 激光驅(qū)動(dòng)圓錐體目標(biāo)仿真計(jì)算與分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光輻照下圓錐體空間碎片的激光燒蝕力與力矩分析方法[J]. 吳波,金星.  空間碎片研究. 2019(04)
[2]卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)過擬合問題研究[J]. 任義麗,羅路.  信息系統(tǒng)工程. 2019(05)
[3]激光驅(qū)動(dòng)接力移除空間碎片的小衛(wèi)星星座及可行性研究[J]. 陳川,楊武霖,余謙,李明,龔自正.  宇航學(xué)報(bào). 2019(02)
[4]空間碎片監(jiān)測(cè)移除前沿技術(shù)與系統(tǒng)發(fā)展[J]. 李明,龔自正,劉國(guó)青.  科學(xué)通報(bào). 2018(25)
[5]空間碎片幾何形狀對(duì)激光燒蝕沖量的影響規(guī)律[J]. 陳川,龔自正,楊武霖,李明,余謙.  高壓物理學(xué)報(bào). 2018(04)
[6]ReLU激活函數(shù)優(yōu)化研究[J]. 蔣昂波,王維維.  傳感器與微系統(tǒng). 2018(02)
[7]激光驅(qū)動(dòng)典型幾何形狀碎片運(yùn)動(dòng)建模研究[J]. 張品亮,龔自正,湯秀章,陳川,楊武霖.  航天器環(huán)境工程. 2017(02)
[8]基于扭擺測(cè)量系統(tǒng)的微沖量測(cè)量方法[J]. 羅樂樂,竇志國(guó),李南雷.  機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2017(02)
[9]基于SIFT-SVM的北冰洋海冰識(shí)別研究[J]. 費(fèi)旋珈,孔瑩瑩.  電子技術(shù)與軟件工程. 2016(24)
[10]現(xiàn)代小衛(wèi)星發(fā)展的五次浪潮[J]. 張曉敏,楊志,劉鋼,周宇,王曉宇.  國(guó)際太空. 2016(10)

博士論文
[1]激光燒蝕固體材料引起力學(xué)效應(yīng)的數(shù)值模擬研究[D]. 袁紅.中國(guó)工程物理研究院 2011

碩士論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)識(shí)別技術(shù)[D]. 袁功霖.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司電子科學(xué)研究院 2019
[2]基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的飛行器圖像識(shí)別算法研究[D]. 程嘉暉.浙江大學(xué) 2017
[3]基于SIFT的火車車底螺栓圖像識(shí)別技術(shù)研究[D]. 吳應(yīng)永.西南交通大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3628906