| 基于PSD和光源调制的合作目标位姿探测方法 |
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| 作者姓名： | 程绍伟 刘瑾 张鹏程 杨海马 赵红壮 袁雪琦 |
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| 作者单位： | 上海工程技术大学电子电气工程学院,上海201620;上海工程技术大学电子电气工程学院,上海201620;上海仪电(集团)有限公司中央研究院,上海200233;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;盐城工学院电气工程学院,盐城224051 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(U1831133);;上海市科委科技创新行动计划(22S31903700,21S31904200); |
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| 摘 要： | 空间目标的相对位置与姿态探测是航天器对接领域的研究重点,探测方法主要分为遥测法和光学测量法两大类.其中,后者依靠其速度快、稳定性高、信息量大等优势,成为了近距离位姿探测的主要方法.我们通过双目视觉模型可计算出空间合作目标上特征光点深度信息,再根据特征光点间已知的结构、尺寸等约束信息,实现对目标姿态的解算.本文依据PSD相较于CCD和CMOS传感器,有无需图像特征提取过程、响应速度快、位置分辨率高等优势,且双目立体视觉系统的仿生学结构可直接获取到探测目标的深度信息,提出了采用双PSD视觉模型,并配合特征光点的亮度与顺序联合调制实现对空间合作目标的位姿探测方法.实验结果表明,当光标靶姿态调整±30°时,系统的平均测量误差为2.541°,当姿态角小于15°时,俯仰角和偏航角的平均偏差分别为0.923°和0.563°;大于15°时,受限于光源发散角度的影响,俯仰角和偏航角平均偏差分别增加至4.566°和4.106°,系统能够快速、稳定解算光标靶的空间位姿.
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| 关 键 词： | 位置敏感探测器(PSD) 双目视觉 合作目标 联合调制 位姿探测 |
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