[发明专利]一种基于SLAM的故障卫星相对导航方法

摘要

本发明公开了一种基于SLAM的故障卫星相对导航方法，涉及航天在轨服务领域。首先将传感器获取的故障卫星的深度信息转化为三维点云数据；然后提取目标点云的特征平面，并利用几何尺寸特征识别特征矩形和特征圆；再后利用组合特征计算出故障卫星组合特征与服务星之间的相对位姿参数；最后利用故障卫星服务星的相对线运动模型、故障卫星的姿态运动学模型作为状态模型，将组合特征与服务星之间的相对位姿参数作为观测值，基于EKF‑SLAM算法估计出故障卫星与服务星的相对位置、速度，故障卫星相对于惯性系的姿态和角速率，以及组合特征在故障星中的位姿。

主权项

1.一种基于SLAM的故障卫星相对导航方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤一，首先将传感器获取的故障卫星的深度信息转化为三维点云；步骤二，采用随机采样一致性算法(RANSAC,Random Sample Consensus)提取出目标点云中的平面数据；步骤三，基于平面几何尺寸的平面特征识别，所述平面特征包括矩形面特征识别和圆特征识别；步骤四，基于已识别的圆特征和矩形面特征，建立组合特征本体坐标系，计算其与传感器测量坐标系之间的相对位姿参数；步骤五，将步骤四中的相对位姿参数作为观测数据，利用EKF‑SLAM算法估计故障卫星与服务星的相对位置、故障卫星姿态，以及组合特征在故障卫星中的位姿参数。