【技术实现步骤摘要】
一种空间探测器起飞或着陆过程光学测量系统及方法
本专利技术属于航天器遥感领域，涉及一种空间探测器起飞或着陆过程光学测量系统及方法。
技术介绍
在空间任务中，常需要对大范围场景中运动目标的相对位置、姿态和速度等物理量进行精确测量。随着深空探测重大专项工作的深入开展，空间探测器在地外天体表面的安全起飞是空间探测工程的一个重要组成部分，而空间探测器在起飞过程中的一些物理量和运动参数又是衡量其是否正常运行的重要指标。传统的测量方法分为接触式测量和非接触式测量。由于空间探测器不允许接入额外的测量设备，因此只能选择非接触的外测手段进行测量。其中光学测量是一种非接触式的测量方法，具有装置简单、成本低、效率和测量精度高等诸多优点。且可以克服待测目标形状、尺寸和外部环境等因素对测量的影响，并适用于大范围场景中运动目标的运动参数测量。光学测量主要包括单目测量和双目测量，单目测量方法所需的硬件资源少，测量前的摄像机标定过程和测量的实施过程都比较简单，但单目测量方法视野范围小，不适合大场景的测量。而双目测量相对于单目测量所需的硬件虽较多，成本较高，测量前的标定也较繁琐，但双目测量适用于大...
【技术保护点】
1.一种空间探测器起飞或着陆过程光学测量系统，其特征在于，包括：标定模块、成像模块、数据处理模块；成像模块：对待测空间探测器的起飞或着陆过程进行成像，将所述成像结果传输给数据处理模块；标定模块：标定成像模块的内方位元素和外方位元素，将所述内方位元素和外方位元素传输给数据处理模块；数据处理模块：接收所述成像模块传输的所述成像结果，接收所述标定模块传输的所述内方位元素和外方位元素；根据所述成像结果、所述内方位元素和外方位元素解算待测空间探测器在起飞或着陆过程中的运动参数。
【技术特征摘要】
1.一种空间探测器起飞或着陆过程光学测量系统，其特征在于，包括：标定模块、成像模块、数据处理模块；成像模块：对待测空间探测器的起飞或着陆过程进行成像，将所述成像结果传输给数据处理模块；标定模块：标定成像模块的内方位元素和外方位元素，将所述内方位元素和外方位元素传输给数据处理模块；数据处理模块：接收所述成像模块传输的所述成像结果，接收所述标定模块传输的所述内方位元素和外方位元素；根据所述成像结果、所述内方位元素和外方位元素解算待测空间探测器在起飞或着陆过程中的运动参数。2.根据权利要求1所述的一种空间探测器起飞或着陆过程光学测量系统，其特征在于，还包括：目标靶标、标定靶标和坐标转换模块；所述目标靶标固定在外部空间探测器上；所述坐标转换模块用于确定所述目标靶标在空间探测器固连坐标系下的位置坐标，将所述目标靶标在空间探测器固连坐标系下的位置坐标传输给数据处理模块；同时，确定所述标定靶标在大地坐标系下的位置坐标；将所述标定靶标在大地坐标系下的位置坐标传输给标定模块；所述标定模块接收所述坐标转换模块传输的标定靶标在大地坐标系下的位置坐标，利用标定靶标并根据所述标定靶标在大地坐标系下的位置坐标标定所述高速成像仪的内方位元素和外方位元素，将所述内方位元素和外方位元素传输给数据处理模块；所述数据处理模块接收所述标定模块传输的所述内方位元素和外方位元素和所述成像模块传输的所述成像结果，首先根据所述成像结果、所述内方位元素和外方位元素确定所述目标靶标在大地坐标系下的位置坐标；然后接收所述坐标转换模块传输的所述目标靶标在空间探测器固连坐标系下的位置坐标，根据所述目标靶标在空间探测器固连坐标系下的位置坐标、所述目标靶标在大地坐标系下的位置坐标和所述成像结果解算待测空间探测器在起飞或着陆过程中在大地坐标系下的运动参数。3.根据权利要求2所述的一种空间探测器起飞或着陆过程光学测量系统，其特征在于，所述坐标转换模块采用全站仪和坐标转换靶标实现。4.根据权利要求3所述的一种空间探测器起飞或着陆过程光学测量系统，其特征在于，所述成像模块包括两台用于对空间探测器起飞或着陆过程成像的高速成像仪，所述高速摄像机的图像采集频率大于185帧/s，所述两台高速成像仪的摆放位置满足使两台高速成像仪对待测空间探测器的起飞或着陆过程成像时，所述高速成像仪光轴的夹角取值范围为30～120°，所述两台高速成像仪公共视场中至少出现4个目标靶标，且4个目标靶标不共面。5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐明章，王立武，张章，王洁，张欢，张剑勇，吕智慧，郭李杨，张兴宇，王治国，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11
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