交會對接仿真系統(tǒng)視覺測量方法研究與實現(xiàn).pdf

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

2、標(biāo)，用于實際系統(tǒng)的距離測量。而在CCD相機(jī)標(biāo)定的過程中采用先利用邊緣檢測提取邊緣，再利用橢圓最小二乘擬合獲取圖像中心坐標(biāo)的方法。
　　本文從實際應(yīng)用的角度出發(fā)，鑒于以往交會對接視覺測量中先利用PNP問題求解對應(yīng)點在攝像機(jī)坐標(biāo)系下坐標(biāo)，再求取位姿的求解方法對初值要求高，需要多次迭代求解等缺點，文章采用了實時性強，無初始值要求，僅需少量迭代的定比例正交投影算法來計算位姿，最終實現(xiàn)實際系統(tǒng)的位姿測量，并通過大量上驗證了算法的實時性和收斂