基于太陽(yáng)能帆板部件的空間非合作飛行器視覺(jué)位姿測(cè)量方法

【摘要】：針對(duì)無(wú)法在目標(biāo)飛行器上布置合作標(biāo)志器的問(wèn)題,提出了一種利用矩形太陽(yáng)能帆板部件測(cè)量空間非合作飛行器位姿的方法。該方法首先利用單相機(jī)在中遠(yuǎn)距離(200m-15m)對(duì)非合作飛行器成像,然后用基于矩形帆板的視覺(jué)特征設(shè)計(jì)的專用的特征提取算法自動(dòng)完成矩形特征的選擇與提取,最后根據(jù)矩形帆板的幾何特征約束利用共面四點(diǎn)透視(P4P)算法或門形三線透視(P3L)算法解算目標(biāo)位姿。與傳統(tǒng)視覺(jué)位姿測(cè)量方法不同,該方法不需要在目標(biāo)飛行器上布置合作標(biāo)志器,更不需要人工干預(yù),因此更適用于一般飛行器間的相對(duì)位姿測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法具有較好的魯棒性,位置誤差小于2.3%,姿態(tài)誤差小于2°,滿足對(duì)非合作飛行器進(jìn)行跟蹤、接近、繞飛等位姿測(cè)量要求。 【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所;中國(guó)科學(xué)院研究生院;中國(guó)科學(xué)院光電信息處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;遼寧省圖像理解與視覺(jué)計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 非合作目標(biāo) 典型部件 單目視覺(jué) 位姿測(cè)量
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51005229)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：V448.22
【正文快照】： 空間任務(wù)主要包括在軌服務(wù)⑴、交會(huì)對(duì)接、空間目標(biāo)監(jiān)視、空間攻防、空間飛行器繞飛等,而要執(zhí)行這些空間任務(wù),一般都需要解決飛行器間相對(duì)位姿的測(cè)量問(wèn)題[2],即測(cè)量目標(biāo)飛行器相對(duì)于追蹤飛行器的位置與姿態(tài)。光學(xué)成像系統(tǒng)由于能夠提供大量含有目標(biāo)飛行器相對(duì)位置和姿態(tài)等信息的

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