微小卫星交会对接位姿测量中合作目标设计方法

摘要：

针对基于视觉传感器的微小卫星大视距交会对接中,合作目标难以被相机清晰识别的问题,本文设计了一种一体化新型合作靶标,在100 m～100 mm测量范围内,实现由远及近高精度双星相对位姿解算.首先,建立合作目标模型,确定合作目标类型;其次,采用PnP(Perspective-n-Point)算法设计合作目标特征点的个数与尺寸;然后,根据相机视场、焦距与合作靶标的约束关系,确定合作目标模型尺寸;最后,通过理论与实验相结合的手段进行验证.仿真实验结果表明,在双星相对距离为100 m时,姿态误差小于4.01°,位置误差小于7.57 mm.在相对距离为100 mm时,姿态误差小于0.06°,位置误差小于0.02 mm.

关键词：交会对接、合作目标、单目视觉、目标识别

所属期刊栏目：37

分类号：V19(航空、航天的应用)

资助基金：科技部重点研发计划;科技部重点研发计划;装备预研领域基金;上海航天科技创新基金;国防基础科研计划项目

在线出版日期：2022-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：415-424