非合作慢旋目标即时状态位姿确定

摘要

对失效卫星等非合作慢旋目标进行在轨服务,需要精确测量追踪航天器与目标之间的姿态信息.因此,如何在复杂的光照条件下快速、准确地对非合作慢旋目标进行即时状态位姿确定具有一定的挑战性.应用ORB-SLAM技术,首先定位关键帧,并估计姿态.然后用当前帧的特征点与地图点对应的特征点进行匹配.最后,将完成匹配的特征点通过重投影确定其在地图中的位置,如果出现跟踪丢失,则根据已有的地图点估计姿态.实验结果表明:在复杂的光照条件下,分别对以10(°)/s角速度运动和以3(°)/s角速度运动的非合作目标进行测量,当测量稳定后,平均角速度误差约为0.1(°)/s和0.02(°)/s,可以满足工程上空间非合作目标相对姿态测量的精度要求.