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公开(公告)号：CN110084887B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN201910301326.0
申请日：2019-04-15
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06T17/10
Abstract: 一种空间非合作目标相对导航模型三维重建方法，涉及计算机视觉研究领域；包括如下步骤：步骤一、扫描获得待测目标的三维影像；步骤二、建立测量坐标系oxyz；步骤三、计算基准步长Lbase；步骤四、计算步长L，将三维影像离散成边长为L立方体的离散单元；步骤五、分别计算三维影像沿x、y、z方向的离散单元个数；步骤六、以(i，j，k)方式对所有离散单元编号；步骤七、计算每个离散单元内的影像点个数；步骤八、设定显示阈值a；将所有离散单元内的影像点个数与a比较；对各离散单元筛选显示，完成对目标的模型重建；本发明无需对多序列影像点进行匹配，本质上避免了发生匹配错误，同时简化了分析，缩短了构建时间。
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公开(公告)号：CN108469737B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN201810401080.X
申请日：2018-04-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法及系统，针对空间机器人在轨抓取自旋或翻滚非合作目标的导航捕获问题，本文给出了一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法。首先，建立了空间机器人系统动能解析式描述。其次，建立了空间机器人的运动学方程。最后，利用第二类拉格朗日方程和伪坐标方程，建立了解析式的空间机器人系统运动学和动力学模型。此方法基于矢量力学理论方法推导得到，采用矩阵和向量运算，且方程为解析式表达式，物理意义清晰。此方法便于对空间机器人系统的运动学和动力学进行耦合分析、便于基于模型的动力学控制算法实现，且计算量小，便于控制算法的实时计算。
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公开(公告)号：CN108931250B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201810417635.X
申请日：2018-05-04
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开了一种基于相对导航可观测度优化的脉冲机动自主规划方法和系统，该方法包括，根据轨道机动前后目标视线角变化与视线距离精度间的对应关系，建立可观测度优化模型；根据约束条件和给定可观测度优化目标时刻，以脉冲机动大小和方向作为优化变量，对可观测度优化模型的目标函数进行优，得到最优脉冲机动矢量，并解算得到当前相对导航结果；判定所述当前相对导航结果是否满足可观测性优化判定条件；若判定当前相对导航结果满足可观测性优化判定条件，则返回重新进行轨道机动规划。本发明实现了仅测角相对导航系统可观测度的自主增强，满足了空间态势感知与自主交会等任务的应用需要。
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公开(公告)号：CN108680198B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201810319209.2
申请日：2018-04-11
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种基于羽流扰动的相对导航目标惯性参数辨识方法，步骤如下：(1)对非合作目标的几何外形进行三维重建；(2)基于重建后的几何模型完成对非合作目标的相对位姿测量；(3)调整捕获飞行器的位置和姿态，推力器启动，施加羽流场；(4)计算得到目标所受羽流扰动力和力矩；(5)确定非合作目标惯性参数。本发明利用捕获飞行器所配备的推力器产生的羽流场作用在非合作目标上，估计目标受到的力和力矩，从而辨识目标的惯性参数。
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公开(公告)号：CN110030979B
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN201910180968.X
申请日：2019-03-11
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种基于序列图像的空间非合作目标相对位姿测量方法。(1)首先对空间非合作目标的图像特征点进行提取。(2)根据提取的空间非合作目标的各个图像特征点，进行目标特征点三维重建，得到各个目标特征点在相机坐标系下的三维坐标。(3)从得到各个目标特征点在相机坐标系下的三维坐标中，选择出三个非共线的坐标点，进行目标相对位姿计算，得到空间非合作目标相对相机坐标系的姿态参数。本发明获得的相对位姿方法，实现了基于少数特征点的目标特征提取，只需要提取三个非共线的特征点，即可完成相对测量，算法简单、可靠、计算量小，便于星上实现。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108645400B
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN201810268150.9
申请日：2018-03-29
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明公开了一种用于空间非合作目标相对导航的惯性参数辨识方法及系统，其中，该方法包括如下步骤：步骤一：根据相机获得的不同时刻的相邻两张图像计算角速度ω，并计算动力学参数α；步骤二：根据步骤一中的角速度ω计算|ω|2的周期T、最大值β和最小值γ；步骤三：根据步骤二中得到的周期T、最大值β和最小值γ计算模数k；步骤四：根据步骤一中的动力学参数α、步骤二中的最大值β和最小值γ、步骤三中的模数k得到三个相对惯性参数Jx,Jy,Jz。本发明只利用视觉信息，在无外力和外力矩情况下估计非合作目标的惯性参数，进一步能够处理质量分布不均匀、惯量和几何参数完全未知的非合作目标。
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公开(公告)号：CN108519110B
公开(公告)日：2019-05-24
申请号：CN201810384006.1
申请日：2018-04-26
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G01C25/00
Abstract: 基于图像信息的空间非合作目标自主相对导航在轨验证系统，目标释放机构从星上数据总线上接收指令，释放星载目标，使释放后的星载目标具备空间非合作目标特征，并且进入双目相机的测量范围内；双目相机对其进行立体成像，并将星时、卫星轨道、卫星姿态角、双目相机安装方位角与俯仰角信息、图像测量信息传输至数据存储模块；由数据处理模块实时进行自主相对导航解算，将解算对应的星时以及解算结果通过数传系统发送至地面数据接收系统；地面数据接收系统对接收的数据进行存储，并进行相对导航解算，解算出非合作目标的相对轨道、观测残差，并利用该解算结果与数传系统下传的解算结果进行比对，以对星上自主相对导航进行验证。
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公开(公告)号：CN108680198A
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201810319209.2
申请日：2018-04-11
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种基于羽流扰动的相对导航目标惯性参数辨识方法，步骤如下：(1)对非合作目标的几何外形进行三维重建；(2)基于重建后的几何模型完成对非合作目标的相对位姿测量；(3)调整捕获飞行器的位置和姿态，推力器启动，施加羽流场；(4)计算得到目标所受羽流扰动力和力矩；(5)确定非合作目标惯性参数。本发明利用捕获飞行器所配备的推力器产生的羽流场作用在非合作目标上，估计目标受到的力和力矩，从而辨识目标的惯性参数。
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公开(公告)号：CN108519109A
公开(公告)日：2018-09-11
申请号：CN201810359564.2
申请日：2018-04-20
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种空间非合作目标相对导航在轨演示安装参数确定方法，用于在轨演示验证中以星载目标为观测对象，根据观测相机参数和对非合作目标的感知测量与相对导航的观测要求，设计星载目标的安装方位、分离脉冲以及观测相机安装方位，形成可以满足在轨演示验证任务要求的星载目标相对于观测卫星的相对运行轨道。该方法不仅得到观测时间的最优解，又能保证相对导航任务的可观测度、观测卫星和星载目标的安全性。
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公开(公告)号：CN108469737A
公开(公告)日：2018-08-31
申请号：CN201810401080.X
申请日：2018-04-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法及系统，针对空间机器人在轨抓取自旋或翻滚非合作目标的导航捕获问题，本文给出了一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法。首先，建立了空间机器人系统动能解析式描述。其次，建立了空间机器人的运动学方程。最后，利用第二类拉格朗日方程和伪坐标方程，建立了解析式的空间机器人系统运动学和动力学模型。此方法基于矢量力学理论方法推导得到，采用矩阵和向量运算，且方程为解析式表达式，物理意义清晰。此方法便于对空间机器人系统的运动学和动力学进行耦合分析、便于基于模型的动力学控制算法实现，且计算量小，便于控制算法的实时计算。
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