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空间飞行器交会对接相对位置和姿态的在轨自检校光学成像测量算法 总被引:3,自引:1,他引:2
空间飞行器交会对接的最后逼近阶段,通常采用光学成像敏感器来测量跟踪飞行器和目标飞行器之间的相对位置和姿态。考虑到飞行器在轨运行期间,CCD相机受空间环境的影响,其内参数会发生变化的实际情况,提出了一种单CCD在轨自检校光学测量方案,其主要特点是飞行器在执行测量任务时,可同时进行相机内参数的自检校。首先根据严格的中心投影共线条件方程,推导出目标飞行器光学特征点坐标和对应的像点坐标与内参数及相对位置和姿态的严格解析关系;然后建立了内参数及相对位置和姿态的解析表达式;提出了目标航天器上光学特征点的布设要求。通过严格的理论分析和数值仿真,单CCD在轨自检校光学测量方案具有可靠性高、精度高、算法易实现、适应能力强等优点。 相似文献
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空间交会对接的双脉冲最优控制 总被引:7,自引:1,他引:7
本文首先利用交会对接的固有动力学特性,施加第一脉冲推力使追踪器自动到达目标器位置;第二脉冲推力使两个飞行器相对速度降为零。本文根据双脉冲控制原理寻找燃料消耗最省的交会对接时间。最后通过大量数学仿真,比较各种初始条件下的交会对接动力学特性和燃料消耗。 相似文献
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空间交会对接光学敏感器测量的实验研究 总被引:1,自引:1,他引:1
光学敏感器通常用作空间交会对接最后阶段的测量敏感器。本文研究了光学成像敏感器的测量方法,并在此基础上进行了物理仿真实验。实验结果表明,当距离为1m左右对直径40cm的目标模拟器进行测量时.位置测量精度优于1mm,姿态测量精度优于0.4°。 相似文献
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交会对接最后逼近阶段CCD相机的测量方法 总被引:20,自引:2,他引:20
本文提出交会对接最后逼近阶段,在CCD相(及二极管阵列)任意安装条件下,测量追踪飞行器相对于目标飞行器位置和姿态的方位角法和成象法测量方案,及在采用单机和多机时的算法,并进行了分析比较。在采用单机时,精度很高,而采用双机或多机,算法简单,速度快。将两者结合起来,可以较好地解决该阶段的测量问题。 相似文献
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针对卫星交会对接中相对姿态和位置的控制问题,设计一种6自由度(DOF)气浮台,并推导出描述两个气浮台模拟卫星交会对接运动的耦合6自由度(DOF)动力学模型。为解决气浮台模拟空间失重环境中的重力力矩干扰问题,设计一种基于应用新颖的快速非奇异终端滑模面的自适应有限时间控制器的自动平衡系统,估计出质心位置,通过控制三个平衡质量块补偿姿态平台质心与旋转中心之间的位置偏差。李雅普诺夫理论推导和仿真结果表明,该方法可以快速完成对姿态平台质心位置的准确估计,实现质心与旋转中心的高度重合。 相似文献
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航天器交会对接物理仿真是进行交会对接技术地面试验和验证的一种行之有效的方式,本文初步分析了利用微小卫星五自由度仿真平台M icroSim实现交会对接过程中测量方案、制导和控制策略以及GNC软件系统性能等仿真验证的物理仿真系统的可能性,简要介绍了M icroSim仿真平台,提出基于M icroSim仿真平台的航天器交会对接物理仿真系统总体方案。为建立我国的RVD物理仿真系统提供了一条快速低廉的有效途径。 相似文献
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运用计算机视觉对空间飞行器交会对接中的位置和姿态的测量 总被引:5,自引:1,他引:5
本文叙述了一种测量空间飞行器交会对接过程中位置和姿态角的方法。这种方法简单所需的运算量也较少,通过测量能给出追踪飞行器相对于目标飞行器的位置和姿态角。 相似文献
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空间交会对接测量技术的发展 总被引:3,自引:0,他引:3
空阔交会对接是多种航天高技术的集成.涉及到很多高技术领域。从控制观点来说.交会对接涉及到追踪航天器进行最多具有六个自由度的轨道和姿态控制问题。要想成功实现对接.必须精确测量两个航天器之间的相对位置与相对姿态。尤其是在最后逼近段.位置与姿态测量的精确与否将直接影响对接过程的成败。所以.交会对接测量系统就成为—个非常关键的组成部分。从20世纪80年代以来.用于空间交会对接的测量敏感器及测量方法.一直是各国研究的重点。 相似文献
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The capacity to acquire the relative position and attitude information between the chaser and the target satellites in real time is one of the necessary prerequisites for the successful implementation of autonomous rendezvous and docking. This paper addresses a vision based relative position and attitude estimation algorithm for the final phase of spacecraft rendezvous and docking. By assuming that the images of feature points on the target satellite lie within the convex regions, the estimation of the relative position and attitude is converted into solving a convex optimization problem in which the dual quaternion method is employed to represent the rotational and translational transformation between the chaser body frame and the target body frame. Due to the point-to-region correspondence instead of the point-to-point correspondence is used, the proposed estimation algorithm shows good performance in robustness which is verified through computer simulations. 相似文献
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卫星定位和卫星通讯是正在寻求的空间飞行器高级自主交会系统的首选测控手段。本文概述了航天器的交会对接基本要求和过程以及美国全球定位系统(GPS)和组成、定位原理、精度和差分原理后,列出了两种形式的相对运动方程。利用运动方程求解、单纯GPS、差分GPS的结合,可以完成追踪航天器向目标航天器接近的整个导引过程,且可以省去庞大的地面遥控遥测、星上雷达等设备,减少误差源。仿真计算证实了这一设计思想的可行性和 相似文献
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本文应用三维计算机视觉、奇异值分解及序列图象处理,得到了交会对接系统中两飞行器间相对运动参数的计算公式,避免了文献[1、2]中存在的不足,仿真结果证明有效。 相似文献