針對傳統(tǒng)測量技術(shù)測量航天器相對位姿準(zhǔn)確度較低的問題,引用Rodrigues參數(shù)交互模型,研究了一種新的航天器相對位姿測量技術(shù);利用Rodrigues參數(shù)建立航天器位姿采集模型,通過原向量、旋轉(zhuǎn)軸、原向量和旋轉(zhuǎn)軸的交叉積等向量作為標(biāo)架,獲得航天器旋轉(zhuǎn)以后的向量組,利用四元數(shù)定理來減少計(jì)算航天器旋轉(zhuǎn)向量的計(jì)算量,在觀察三維空間內(nèi)的坐標(biāo)系間的向量變化曲線規(guī)律后,測量出交互模型的航天器相對位姿,得出基于羅德里格旋轉(zhuǎn)參數(shù)交互模型結(jié)構(gòu)圖,確定羅德里格旋轉(zhuǎn)參數(shù)模型與航天器的距離H和地面接收到的航天器相位位姿的誤差;通過Harris角點(diǎn)檢測方法計(jì)算航天器模擬圖像的每個(gè)像素和灰度,通過像素和灰度信息進(jìn)行條件隨機(jī)場計(jì)算,分析航天器相對位姿特征,在多次尋找三維坐標(biāo)系中查找相似的最近臨近點(diǎn)和次臨近點(diǎn)后,合理匹配,確定航天器相對位姿;實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于Rodrigues參數(shù)交互模型航天器相對位姿測量技術(shù)測量的精準(zhǔn)度比傳統(tǒng)技術(shù)高出25.88%,實(shí)用性更強(qiáng)。 

【文章來源】：計(jì)算機(jī)測量與控制. 2020,28(09)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

基于羅德里格旋轉(zhuǎn)參數(shù)交互模型結(jié)構(gòu)圖

近年來我國研究發(fā)明的航天器通常是由航天器附屬衛(wèi)星、太陽能帆板、發(fā)動機(jī)噴嘴和星箭對接圓環(huán)與地面計(jì)算機(jī)的通信天線組成[16]。航天器附屬衛(wèi)星多是以有規(guī)則的圓柱體、長方體、正方體為主，避免出現(xiàn)觀察不到的死角問題。太陽能帆板的作用是為航天器提供電能，維持航天器的正常工作，太陽能帆板通常為長方形和正方形。為了方便測量航天器的相對位姿，一般將太陽能帆板和航天器附屬衛(wèi)星的形狀相同，這樣可以提供相同的角點(diǎn)特征。發(fā)動機(jī)噴嘴和星箭對接環(huán)都是圓形裝置，其主要作用是穩(wěn)定航天器的內(nèi)部運(yùn)行。航天器的通信天線多是喇叭形狀的，由于通信天線在航天器的外部，通信天線是航天器相對位姿測量的關(guān)鍵，所以通信天線外有一層保護(hù)膜，防止通信天線發(fā)生軟化[17]。具體航天器相對位姿特征提取過程如圖4所示。圖3 航天器模型

航天器模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)SIFT-ICP算法的物體點(diǎn)云建模方法[J]. 于灝,杜華軍,蔡瑩皓,魯濤,王睿,王碩.  高技術(shù)通訊. 2019(08)
[2]基于末端位姿修正的機(jī)器人可變形臂穩(wěn)態(tài)控制算法[J]. 張亞婉.  國外電子測量技術(shù). 2019(06)
[3]特征法視覺SLAM逆深度濾波的三維重建[J]. 張一,姜挺,江剛武,余岸竹,于英.  測繪學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]M估計(jì)的抗差匹配算法及收斂性分析[J]. 楊貴強(qiáng),劉玉君,李瑞,汪驥.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(09)
[5]一種面向空間非合作目標(biāo)位姿測量應(yīng)用的三維點(diǎn)云濾波算法[J]. 顧營迎,王立,華寶成,劉達(dá),吳云,徐云飛.  應(yīng)用光學(xué). 2019(02)
[6]基于多傳感器測量的航天器艙段自動對接位姿調(diào)整方法[J]. 陳冠宇,成群林,張解語,洪海波,何軍.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[7]基于點(diǎn)特征的單目視覺位姿測量算法[J]. 王中宇,李亞茹,郝仁杰,程銀寶,江文松.  紅外與激光工程. 2019(05)
[8]一種視覺引導(dǎo)的作業(yè)型飛行機(jī)器人設(shè)計(jì)[J]. 王營華,宋光明,劉盛松,連杰,孫慧玉,宋愛國.  機(jī)器人. 2019(03)
[9]RTM框架下基于點(diǎn)線特征的視覺SLAM算法[J]. 賈松敏,丁明超,張國梁.  機(jī)器人. 2019(03)
[10]面向筒類艙段自動裝配的兩點(diǎn)定位調(diào)姿方法[J]. 金賀榮,劉達(dá).  中國機(jī)械工程. 2018(12)



本文編號：3374604