基于视觉测量的非合作目标航天器相对导航算法研究

发布时间：2024-01-14 11:46

　　航天技术迅速发展,对于由于故障或者失效而失去运动状态控制的非合作目标航天器,开展捕获、维修等空间操作技术的应用需求大大增加。基于视觉测量技术对该类非合作目标进行位姿参数估计是实现其相对导航的基础,是实现对接、捕获任务的关键,直接关系到空间操作任务的完成与否。本课题针对未来空间操作任务的需求,基于视觉测量技术,对已知结构信息、未知运动信息、无信息交换的空间非合作目标航天器相对导航中的位姿测量技术开展研究。课题主要研究了以下内容。首先搭建实验平台,建立非合作目标航天器的三维结构模型,在研究相机成像模型和相关坐标系转换关系的基础下,通过张正友标定法对相机进行标定,获得相机内参数。然后研究图像特征点提取的多种方法,包括Harris角点检测、SIFT特征提取和ASIFT特征提取算法。针对Harris角点检测算法中阈值设置的不足,提出了自适应的Harris算法,较Harris算法适应性更强,角点检测效果更理想。提出基于RANSAC算法优化ASIFT算法,满足了完全的仿射不变性,得到更多匹配点对,并剔除误匹配点对,得到高精度匹配结果。提出3D-2D-2D特征匹配算法:根据虚拟相机拍摄得到的目标检测图...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

本文编号：3878168