基于双目视觉对非合作目标的定轨

发布时间：2021-06-29 01:47

　　当今世界,空间态势感知已成为各国技术创新领域,非合作目标探测技术已成为各国研制的焦点,非合作目标定轨是确定非合作目标空间实时位置的重要技术手段,现今对于近距离非合作目标探测研究较多,但深空远距离非合作目标探测仍处于未成熟阶段,研究极少,且创新性不足。论文通过非合作目标探测与定轨方式和国内外轨道改进算法国内外现状研究,分析各方法的优缺点并加以改进。针对非合作目标深空探测方式和探测系统结构误差改进、初定轨模型设计以及精密定轨算法、定轨误差传播等问题深入研究并进行仿真分析。基于非合作目标的探测方式,比较了地基与天基探测的适用范围,说明了天基光学探测在太空目标探测中的优势,通过与传统光学探测系统单目探测、多目探测的对比,分析了双目探测系统载荷小、探测精度高、可获取非合作目标深度信息的优越性。为实现双目探测系统可探测太空深远目标的能力,创新提出将光学相机搭载在同轨道的两颗卫星上组成双目探测系统方式,通过增大了双目探测系统的基线距离,从而实现深远目标探测的功能。为降低双目探测系统的结构误差,在已建立精度分析模型的基础上,通过改进粒子群算法对双目探测系统结构参数进行优化,仿真结果表明,在探测深度确定... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

像素坐标系示意图

第2章双目探测系统与建模10图2.2.中心投影原理图由图2.2中心投影原理图可知1111cossinppxayacossinppxaya1cafaz………….(2.3)即11ppcppcxfxzyfyz111ppcppcpcxfxzyfyzzz…………………………….(2.4)将上式写作齐坐标形式为11111111100000011cccczyxffzyx…………………………….…(2.5)由相机与图像坐标系之间的转移矩阵1111100111000000100100111cccczyxffvdyudxzvu………………………..(2.6)此为相机的内参矩阵，可用来描述相机的标定精度。

第2章双目探测系统与建模112.2双目测距原理双目探测系统的测量模型是基于线性的小孔成像原理，由双目视差和数学知识可求得任意一点的位置信息，即在相机坐标系下的位置坐标。利于计算且模型简单的双目探测系统是平行式双目系统，但平行式的系统无法获得深度信息，因此实际中的双目系统大多是非平行双目结构，其简化模型如下图2.3所示。图2.3双目探测系统示意图如图2.3所示相机坐标系可分为左右相机坐标系，坐标系原点应该设置在光心上，坐标系的x、y轴分别与相机拍摄图像的水平和竖直方向平行，z坐标轴与x、y坐标轴的关系为右手螺旋。相机之间的转换矩阵为内参矩阵，可通过要求自行设置，并由标定确定其精度。我们通过相机的透视投影关系可以得到111111111ccccczzyfyzxfx………………………………………………………………………..(2.7)将其写作齐次坐标的形式为11111111001001001ccccxfxyfyzz………………………………………………………(2.8)


本文编号：3255468