一种基于附加视距的非合作目标贴近测量方法技术

技术编号:8299768 阅读:220 留言:0更新日期:2013-02-07 02:06
一种基于附加视距的非合作目标贴近测量方法,由两个不同原理的测量方式组合而成,一是双目视觉测量方式,这是目标相对位置和相对姿态的6个自由度参数的主要测量手段,另一个是激光测距方式,主要是由激光测距仪提供一个打在目标表面上的激光光束亮斑,然后获取亮斑到激光测距仪坐标系的Z坐标。由于在相对较远距离处激光测距仪的测量精度远远高于双目视觉测量,因此可用激光测距仪的微小误差测量的Z坐标校正由双目视觉测量得到的Z坐标。再由双目视觉测量中三个位置坐标之间的关联性,进行X、Y坐标校正,使得视觉测量得到的任意特征点的三个位置坐标都得到校正,从而提高了双目视觉测量的精度,尤其是提高了远距离处目标特征点的测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可对非合作目标的相对位置和相对姿态进行6自由度精确测量的方法。
技术介绍
航天器自主交会对接任务中,对接前的几十米距离范围内,目前国际上都是借助于光学成像敏感器进行目标相对位置和姿态的测量。因此需要在目标航天器上安装标志灯或者反射器,在交会航天器上安装测量设备对其测量,通过建立目标坐标系和测量坐标系,经过标定确立它们之间的相对位置和姿态关系,以及标志点位置和各个坐标系之间的关系,再经由标志点像的提取与分布计算得出目标相对于测量坐标系的6个自由度运动参 数。为了使测量系统覆盖几十米到亚米的测量范围,目前航天领域的测量技术限于对合作目标的测量,采用主动目标发生器或者被动角反射器作为合作目标,采用单目相机即可完成目标相对6个自由度的位置测量。然而,对于非合作目标,其上没有任何事先安装的标志,若要完成前述的交会对接,就不能采用某种空间分布的标志灯或者反射器之类的已知测量对象作为参考目标。对于非合作目标进行交会对接测量,为了使测量系统覆盖几十米到亚米的测量范围,目前航天在该
仍在探索之中,没有很成熟的技术。利用双目视觉测量目标特征点相对位置的原理是成熟的,如2003年本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于附加视距的非合作目标贴近测量方法,其特征在于步骤如下:(1)在距离非合作目标一定距离的交会航天器的同一方向上安装至少一套双目视觉相机对和一个激光测距仪,其中激光测距仪位于双目视觉相机对的中间位置,激光测距仪的激光束出射方向处于双目视觉相机对光轴平面内两个相机光轴的夹角平分线上;(2)利用标靶对双目视觉相机对和激光测距仪进行标定,获得激光测距仪测量坐标系和双目视觉相机对中任意一个视觉相机测量坐标系的转换关系;(3)激光测距仪发出激光束至非合作目标,在非合作目标上形成光斑,获取激光测距仪与非合作目标之间的距离,同时利用双目视觉相机对同时对所述光斑进行成像,获取光斑在视觉相机测量坐标系中的三...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郝云彩贾瑞明张弘
申请(专利权)人:北京控制工程研究所
类型:发明
国别省市:

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