采用单目视觉的非合作目标星状态估计

采用单目视觉的非合作目标星状态估计

论文摘要

针对微小卫星逼近观测未知的空间翻滚非合作目标星任务,提出一种基于单目视觉的目标星相对状态估计方法。在建立追踪星/目标星相对运动模型的基础上,以单目相机识别并测量获得的目标星固有特征的像素位置为观测输入,通过扩展卡尔曼滤波算法实现对目标星相对位置、相对速度、相对姿态、角速度、惯量比和特征位置等状态的估计。仿真结果表明,该方法能够很好地实现对未知非合作目标星的相对状态估计,姿态估计误差小于2°,位置估计误差小于0.1 m,特征点位置平均估计误差小于0.04 m。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 追踪星/目标星相对运动模型
  •   1.1 坐标系定义
  •   1.2 相对位置运动模型
  •   1.3 相对姿态运动模型
  • 2 目标星观测方程
  • 3 基于单目视觉的相对状态估计
  • 4 仿真校验
  • 5 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 郭新程,孟中杰,黄攀峰

    关键词: 非合作目标星,相对状态估计,单目相机,扩展卡尔曼滤波

    来源: 宇航学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 西北工业大学航天学院智能机器人研究中心,西北工业大学航天飞行动力学技术国家级重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(61773317),载人航天预先研究项目(030501),陕西省自然科学基础研究计划(2019JM-406),中央高校基本科研业务费(3102018jgc001)

    分类号: V448.2

    页码: 1243-1250

    总页数: 8

    文件大小: 1214K

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