[发明专利]用于交会对接实验平台的相对运动测量系统

摘要

本发明涉及一种用于交会对接实验平台的相对运动测量系统，属于航空宇航科学与技术的航天器轨道动力学与控制领域。首先，根据交会对接实验平台和航天器模型确定标志灯布局，然后根据运动平台相对运动范围和标志灯布局方案确定相机与镜头参数，最后应用基于运动图像解算相对位置和相对姿态。本发明采用了LED灯、CCD相机等市场成熟产品集成测量设备，建设经费少，测量精度高，且运行稳定。

主权项

用于交会对接实验平台的相对运动测量系统，采用LED灯加CCD相机的方法对实验平台相对运动参数进行测量，其特征在于，该测量系统具体包括：第一步: 根据实验平台与模型确定标志灯布局与相机参数；具体为，在具有相对运动的实验平台的两端分别安装标志灯和相机，通过相机测量标志灯在图像中的位置来解算相对位置和相对姿态，整个标志灯系统采用两组标志灯构成，其中基准面较大的一组是远场标志灯组，安装时其基准面中心位于目标航天器的轴线上，模拟较远距离时的测量标志灯；基准面较小的一组标志灯是近场标志灯组，安装在航天器模型轴线的正下方，用于模拟较近距离时的测量标志灯；相机参数为：选用黑白相机，分辨率1024*768以上，帧频50赫兹以上；第二步: 提取相平面内标志灯坐标；首先利用QTSU算法对图像进行二值化，然后在高斯模板对图像中的亮斑进行检查，获取亮斑的坐标，最后在对获得的坐标进行拟合； 然后对由图像处理得到的标志点在照片坐标系中的坐标进行比较，匹配出各坐标对应的标志点；第三步: 根据运动图像解算实验平台的相对运动参数。