交會(huì)對(duì)接仿真系統(tǒng)視覺(jué)測(cè)量方法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、兩個(gè)航天器在空間實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接是一項(xiàng)高難度航天技術(shù)，而測(cè)量技術(shù)更是交會(huì)對(duì)接過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)。本文自行設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了空間交會(huì)對(duì)接軟硬件模擬系統(tǒng)，著重研究了視覺(jué)測(cè)量中的攝像機(jī)標(biāo)定，圖像特征提取，位置和姿態(tài)測(cè)量等關(guān)鍵技術(shù)。
　　特征點(diǎn)提取的精度直接關(guān)系到空間交會(huì)對(duì)接視覺(jué)測(cè)量的精度。區(qū)別于以前的利用算子檢測(cè)特征點(diǎn)邊緣，再利用橢圓擬合的方法，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn)，我們采用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的種子填充算法，利用灰度重心法直接計(jì)算橢圓圖像的中心坐

2、標(biāo)，用于實(shí)際系統(tǒng)的距離測(cè)量。而在CCD相機(jī)標(biāo)定的過(guò)程中采用先利用邊緣檢測(cè)提取邊緣，再利用橢圓最小二乘擬合獲取圖像中心坐標(biāo)的方法。
　　本文從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，鑒于以往交會(huì)對(duì)接視覺(jué)測(cè)量中先利用PNP問(wèn)題求解對(duì)應(yīng)點(diǎn)在攝像機(jī)坐標(biāo)系下坐標(biāo)，再求取位姿的求解方法對(duì)初值要求高，需要多次迭代求解等缺點(diǎn)，文章采用了實(shí)時(shí)性強(qiáng)，無(wú)初始值要求，僅需少量迭代的定比例正交投影算法來(lái)計(jì)算位姿，最終實(shí)現(xiàn)實(shí)際系統(tǒng)的位姿測(cè)量，并通過(guò)大量上驗(yàn)證了算法的實(shí)時(shí)性和收斂