中文摘要：

天基空间目标监视系统不仅对于国家安全与防御的具有重要意义，而且对于太空维护和在轨服务方面也有广泛的应用需求。为实现我国天基空间目标监视系统的快速发展，本课题针对天基空间目标信息处理面临的恶劣工作环境和复杂成像问题，重点开展了对于非合作空间目标成像特性分析、仿真建模、三维目标跟踪与识别涉及的关键技术研究。在综合运用多个学科理论和方法对空间目标/背景的成像特性进行初步分析的基础上，构建了15种典型空间目标的特征数据库，仿真生成了不同探测距离和信噪比条件下的空间目标/背景图像序列；针对不同的应用环境和空间目标成像特性，提出了基于多特征自适应融合的目标稳定跟踪方法，能够有效抑制跟踪过程中光照、尺度、视点变化以及遮挡等因素的影响；总结天基三维空间目标识别的技术难点，分别提出了基于核局部保留映射的目标识别方法、基于边缘碎片模型的目标识别方法、基于生物视觉模型的目标探测与识别和自底向上分割与自顶向下结合的目标识别方法等，并通过实验验证了每种识别算法各自的性能优势和适用条件，建立一套初步算法体系，有效解决了非合作空间目标在光照、姿态以及尺度变化条件下的跟踪识别问题，为后续研究和工程应用奠定了理论基础。