基于Rodrigues参数交互模型航天器相对位姿测量技术

作者：田九玲; 杨永菊

来源：计算机测量与控制, 2020, 28(09): 19-33.

DOI：10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2020.09.004

• Rodrigues参数
• 交互模型
• 航天器
• 相对位姿测量

针对传统测量技术测量航天器相对位姿准确度较低的问题,引用Rodrigues参数交互模型,研究了一种新的航天器相对位姿测量技术;利用Rodrigues参数建立航天器位姿采集模型,通过原向量、旋转轴、原向量和旋转轴的交叉积等向量作为标架,获得航天器旋转以后的向量组,利用四元数定理来减少计算航天器旋转向量的计算量,在观察三维空间内的坐标系间的向量变化曲线规律后,测量出交互模型的航天器相对位姿,得出基于罗德里格旋转参数交互模型结构图,确定罗德里格旋转参数模型与航天器的距离H和地面接收到的航天器相位位姿的误差;通过Harris角点检测方法计算航天器模拟图像的每个像素和灰度,通过像素和灰度信息进行条件随机场计算,分析航天器相对位姿特征,在多次寻找三维坐标系中查找相似的最近临近点和次临近点后,合理匹配,确定航天器相对位姿;实验结果表明,基于Rodrigues参数交互模型航天器相对位姿测量技术测量的精准度比传统技术高出25.88%,实用性更强。

• 单位
  河南工业职业技术学院; 河南理工大学