[发明专利]一种基于附加视距的非合作目标贴近测量方法

摘要

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。

主权项

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维坐标；(4)利用获取的激光测距仪与非合作目标之间的距离以及步骤(2)得到的转换关系，首先对双目视觉相机对获取的光斑三维坐标中距离向的坐标进行修正，然后对双目视觉相机对获取的光斑三维坐标中的其余两个方向的坐标进行修正；(5)获取非合作目标的6自由度测量量，其中三个位置坐标为步骤(4)修正的结果，三个姿态为基于三个位置修正结果的双目视觉相机对的姿态计算结果。