【技术实现步骤摘要】
一种空间非合作旋转目标的绝对尺度三维建模方法
[0001]本专利技术属于非合作目标的点云建模领域，尤其涉及一种空间非合作旋转目标的绝对尺度三维建模方法。
技术介绍
[0002]随着空间环境日渐复杂、在轨服务日渐成熟，对非合作目标的在轨操作成为大量空间任务的核心，得到了广泛关注。在大多数在轨服务中，操作航天器安全、稳定地逼近任务目标是任务顺利的前提。然而，未知非合作旋转目标的逼近与抵靠却是公认的在轨服务技术难题。主要原因包括：
[0003]1.非合作目标与操作航天器之间无法建立通信链路，操作航天器需要完全依靠自身的传感器完成逼近任务，亦无法利用目标的合作标识完成逼近；
[0004]2.非合作目标的结构、尺寸等关键的先验信息往往无法提前获得；
[0005]3.非合作目标通常已经丧失稳定，处于旋转或翻滚状态，从而给目标辨识、状态估计带来难题。
[0006]虽然国内外对非合作旋转目标的逼近与抵靠过程已经开展了大量研究，取得了一定进展，但大部分研究都是基于大型航天器平台对目标进行完整绕飞，获得目标多个角...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种空间非合作旋转目标的绝对尺度三维建模方法，其特征在于，由以下步骤组成：步骤S1：在假定非合作目标静止且航天器周期性旋转的情况下，结合SFM算法计算出非合作目标世界坐标系到目标坐标系的旋转矩阵、非合作目标世界坐标系到目标坐标系的位置向量，根据非合作目标世界坐标系到目标坐标系的旋转矩阵计算出非合作目标的旋转角速度叉乘阵的平均值，步骤S2：驱动航天器在轨道面内进行有限的角度和位置机动，并利用航天器的惯性测量单元量测出航天器的加速度与角速度，利用SFM算法计算出在航天器进行机动过程中非合作目标的相机虚拟旋转矩阵和相机虚拟平动，计算出航天器在机动过程中自身的真实旋转矩阵和真实相机平动，计算出航天器在机动过程中自身真实角速度叉乘阵的平均值，步骤S3：根据惯性测量单元量测的航天器的加速度与角速度计算出尺度因子；步骤S4：利用尺度因子、并基于非合作目标在相对尺度下的点云模型，将点云模型中各点的坐标由视觉归一化尺度下的坐标还原为真实坐标得到非合作目标的三维点云模型。2.根据权利要求1所述的一种空间非合作旋转目标的绝对尺度三维建模方法，其特征在于，步骤S1中非合作目标世界坐标系到目标坐标系的旋转矩阵非合作目标世界坐标系到目标坐标系的位置向量
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t0的计算公式为：的计算公式为：式中，为非合作目标世界坐标系到目标坐标系的旋转矩阵，
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技术研发人员：黄攀峰，方国涛，张夷斋，刘正雄，马志强，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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