对空间碎片的相对位姿估计

发布时间：2018-02-04 14:19

  本文关键词： 单目相机 相对位姿估计 未知空间目标 视觉相对导航 扩展卡尔曼滤波　出处：《宇航学报》2015年08期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对几何、质量特性参数均未知的空间碎片,提出一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的相对位姿估计算法。该算法以单目相机获得的目标图像特征视线信息作为测量输入,以目标姿态、姿态角速度、惯量比、相对位置、相对速度和特征位置作为滤波状态。对算法进行可观性分析,给出两个可以保证算法可观性的条件。分别针对不同条件进行数值仿真,仿真结果表明新算法能够对几何和质量参数未知的空间碎片进行有效的相对位姿估计。
[Abstract]:Space debris with unknown geometric and mass characteristic parameters. An EKF-based relative pose estimation algorithm based on extended Kalman filter (EKF) is proposed, in which the target image feature line of sight information obtained by a single camera is used as the measurement input, and the target attitude and attitude angular velocity are used as the measurement input. Inertia ratio, relative position, relative velocity and feature position are the filtering states. The observability of the algorithm is analyzed, and two conditions are given to guarantee the observability of the algorithm. Simulation results show that the new algorithm can effectively estimate the relative orientation of space debris with unknown geometric and mass parameters.
【作者单位】： 中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室;广东省政府;
【分类号】：V528;X738
【正文快照】： 0引言航天技术经过半个多世纪的发展,已逐渐成熟并在人类的生产生活中发挥着愈加重要的作用。但与此同时,频繁的航天活动也造成近地轨道日渐拥挤。美国空间监视网(Space Surveillance Network,SSN)的数据显示,在轨可跟踪空间物体的数量已超过21000个[1],其中绝大部分为空间碎，

本文编号：1490420