基于多孔特征约束的舱段对接姿态识别方法

作者：谭宏泽; 李志杰^*; 季薇; 于博; 王怀明

来源：航空制造技术, 2023, 66(22): 78-86.

DOI：10.16080/j.issn1671-833x.2023.22.078

• 大型舱段
• 椭圆检测
• 姿态拟合
• 投影寻踪
• 遗传算法(GA)

为实现航天器舱段自动对接中多装配孔与舱段轴线同时匹配协调，提出基于多装配孔特征约束的大型舱段对接姿态辨识方法。首先通过双目视觉测量系统采集舱段对接端面上的装配孔图像，经去噪、边缘检测、弧段匹配、拟合椭圆和去重等一系列图像处理后再经基于Topsis椭圆评估去伪，获得装配孔的二维信息。然后，建立双目椭圆锥面模型，解算装配孔的姿态方向；再以多装配孔姿态匹配最优为目标，基于投影寻踪原理建立以投影向量模长最大为目标函数的最优数学模型，利用遗传算法对模型进行求解，得到舱段对接的最优姿态向量。最后，通过与理论姿态进行比较来验证该方法的有效性，并在实验台对该方法的精度进行测试。试验结果表明，舱段实际偏转姿态角和解算的姿态角相对误差为1.92%，满足舱段姿态测量的需求。

• 单位
  北华航天工业学院; 燕京理工学院