[发明专利]基于RANSAC的非合作航天器自主识别方法

摘要

本发明公开了一种基于RANSAC的非合作航天器自主识别方法，属于非合作航天器识别和三维点云领域，本发明的方法基于激光雷达扫描的航天器点云数据，根据目前在轨航天器存在的固定特征，依次完成随机抽取点云、针对不同部件拟合模型、分割最佳模型，识别航天器部件的过程。循环上述步骤，直到完全识别出非合作航天器的每个部件。本发明方法不需要预先提供航天器的尺寸大小等先验信息，大大增强了非合作航天器自主识别的通用性、智能性。

主权项

1.一种基于RANSAC的非合作航天器自主识别方法，其特征在于，所述方法的具体步骤如下：步骤一、通过空间服务机器人或追踪星搭载激光雷达，对非合作航天器进行绕飞扫描获取点云数据；步骤二、基于得到的点云数据，根据非合作航天器的固定形状特征，应用RANSAC算法，随机采样点集，针对太阳能帆板、航天器本体、太阳能帆板支架、发动机喷嘴和星箭对接环依次拟合出不同形状的模型；模型拟合完毕后，将模型分割，完成航天器部件的识别；步骤三、依次识别出航天器上的部件，待检验识别完毕后完成航天器全部识别；所述的检验识别方法为：1)在原始的点云数据中随机选取子集，而选取的子集所包含的点个数由待估计模型来决定；假定子集只包含内点，由子集中所有点来估计要拟合的模型参数，并将内点数量设定一个预设阈值；2)代入点云集中的剩余点，筛选出剩余点中符合该模型参数的点，记为内点，统计该模型中的包含的所有内点数；3)如果拟合模型所包含的内点数达到该模型的预设阈值，则该模型是合理；根据所有内点再拟合模型，确定模型参数；4)如果拟合模型所含内点数未达到预设阈值，则重复步骤1‑3，将每次拟合模型所包含的内点数作为衡量模型精度的标准，直至找到最优模型参数作为最终结果。