[發明專利]一種基于附加視距的非合作目標貼近測量方法

有效

• 申請號: 201210375687.8
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102914262A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 郝云彩;賈瑞明;張弘
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01C11/00;G01C25/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種基于附加視距的非合作目標貼近測量方法，其特征在于步驟如下：

(1)在距離非合作目標一定距離的交會航天器的同一方向上安裝至少一套雙目視覺相機對和一個激光測距儀，其中激光測距儀位于雙目視覺相機對的中間位置，激光測距儀的激光束出射方向處于雙目視覺相機對光軸平面內兩個相機光軸的夾角平分線上；

(2)利用標靶對雙目視覺相機對和激光測距儀進行標定，獲得激光測距儀測量坐標系和雙目視覺相機對中任意一個視覺相機測量坐標系的轉換關系；

(3)激光測距儀發出激光束至非合作目標，在非合作目標上形成光斑，獲取激光測距儀與非合作目標之間的距離，同時利用雙目視覺相機對同時對所述光斑進行成像，獲取光斑在視覺相機測量坐標系中的三維坐標；

(4)利用獲取的激光測距儀與非合作目標之間的距離以及步驟(2)得到的轉換關系，首先對雙目視覺相機對獲取的光斑三維坐標中距離向的坐標進行修正，然后對雙目視覺相機對獲取的光斑三維坐標中的其余兩個方向的坐標進行修正；

(5)獲取非合作目標的6自由度測量量，其中三個位置坐標為步驟(4)修正的結果，三個姿態為基于三個位置修正結果的雙目視覺相機對的姿態計算結果。

2.根據權利要求1所述的一種基于附加視距的非合作目標貼近測量方法，其特征在于：所述步驟(4)中對雙目視覺相機對獲取的光斑三維坐標進行修正的方法為：利用雙目視覺相機測量激光測距儀發出的激光點的距離，并與激光測距儀輸出的距離進行比較，得到距離向的校正量，然后利用距離向的校正量對其余兩個方向進行校正，對于雙目視覺相機對與激光光斑同時獲取的其它特征點位置也采用激光光斑距離向校正量進行校正；或者采用擬合的方式，在地面進行所需范圍的各距離向位置對于雙目視覺測量相機的測量誤差進行第一次曲線擬合，然后對第一次曲線擬合的殘差再次進行擬合，完成對三維坐標的校正；或者采用擬合的方式，在空間由遠及近的過程中對距離進行分段，逐步獲得各段的距離數據，分段進行誤差擬合，完成對三維坐標的校正。