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非合作航天器相对位姿的鲁棒视觉确定方法
  • ISSN号:0367-6234
  • 期刊名称:《哈尔滨工业大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:V448.2[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学卫星技术研究所,哈尔滨150080
  • 相关基金:基金项目:教育部长江学者和创新团队发展计划(IRT0520);教育部博士点基金资助项目(20070213055).
中文摘要:

以非合作航天器的相对状态确定为研究背景,针对无法在目标航天器上安装测量光标的问题,提出利用目标航天器自然特征的单目视觉测量方案.并针对仅利用非合作航天器自然特征而导致的粗大误差增大等问题,提出了基于RandomizedRANdomSAmpleConsensus(R.RANSAC)的相对位姿单目视觉确定鲁棒算法,该算法首先采用R—RANSAC剔除粗大误差,然后利用基于特征点的相对位姿确定迭代算法消除其他类型的误差影响,以进一步提高算法确定精度.与航天器交会对接视觉系统不同,该系统无需在目标航天器上安装测量光标,而是充分利用目标航天器的自身结构特征,因此更适用于非合作航天器问的相对状态测量.最后对本文算法进行了数学仿真,结果表明该算法的有效性和可靠性.

英文摘要:

Taking relative pose determination of non-cooperative spacecraft as research background, a monocular vision measurement scheme by using natural features of the target spacecraft was proposed to solve the problem that the measuring markers can not be installed on target spacecraft. A robust algorithm of monocular vision relative pose determination was presented based on Randomized RANdom SAmple Consensus (R- RANSAC) against the issue of gross error increase caused by the only use of natural features of non-cooperation spacecraft. The R-RANSAC was used to eliminate the gross error in the algorithm firstly, and then other types of errors were reduced taking advantage of iterative algorithm of relative pose determination based on feature points to further improve the determination accuracy. Different from computer vision techniques for RVD (Rendezvous and Docking) spacecraft, the proposed method does not require specialized markers to be presented on the target, therefore it is applicable to the non-cooperation relative pose determination. The mathematical simulation results show the availability and reliability of the presented algorithm.

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期刊信息
  • 《哈尔滨工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:哈尔滨工业大学
  • 主编:冷劲松
  • 地址:哈尔滨市南岗区西大直街92号
  • 邮编:150001
  • 邮箱:
  • 电话:0451-86403427 86414135
  • 国际标准刊号:ISSN:0367-6234
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1235/T
  • 邮发代号:14-67
  • 获奖情况:
  • 2000年获黑龙省科技期刊评比一等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27329