基于三維點云的動態(tài)目標位姿估計.pdf

1、激光雷達是一種體積小、重量輕、測量精度高、抗干擾能力強的傳感器，隨著性能不斷提升，其在航空航天領(lǐng)域的實際應用日益增強。目前，世界上各航天大國均在大力研究激光雷達技術(shù)在交會對接過程中的應用。本文對激光雷達在最后逼近段和對接階段的應用進行了研究，基于三維點云數(shù)據(jù)，對空間站的位置和姿態(tài)進行自動估計。主要研究內(nèi)容如下：
　　1、基于Gazebo三維仿真器搭建用于姿態(tài)估計的仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以模擬空間站與激光雷達的運動模態(tài)，并實現(xiàn)空間站三維

2、點云數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送、接收和處理。
　　2、采用ICP算法和RANSAC算法相結(jié)合的方法進行空間站的位姿估計，對該方法的精度以及運行時間進行了分析，驗證了算法的有效性。
　　3、針對ICP算法收斂速度慢的問題，提出了基于RANSAC算法的點云粗配準方法。實驗結(jié)果表明，該方法有效提高了 ICP算法的處理速度和計算精度，具有一定的應用價值。
　　4、針對交會對接對接階段后半段ICP算法由于點云中點的數(shù)量下降導致計算精度下降