光学导航在舱器分离监视中的应用

针对嫦娥5T1再入返回飞行试验任务中的服务舱、返回器分离监视问题,研究了利用服务舱分离监视相机图像进行舱器距离判断的方法。首先根据舱器分离点预报得到标称轨道;其次构建了观测模型并阐述了导航系统的滤波算法;然后对分离监视相机图像进行二值化处理和边缘提取,得到返回器的像元像素信息;最后利用扩展卡尔曼滤波算法对返回器相对位置、速度进行实时解算。舱器分离的可靠监视对判断分离,返回器安全预警,乃至及早发现故障辅助飞控决策具有重要的意义,其基本原理和流程也可作为星上自主光学导航的参考。