基于分形几何和双目视觉的空间目标相对定轨/定姿算法研究

随着空间探索的不断深入，出现了诸如航天器在轨维护、空间平台在轨组装、快速大范围机动变轨/规避、敌对目标跟踪/抓捕/打击等一系列空间操作新问题，空间目标的快速、精确相对定轨/定姿正是解决上述问题的关键所在，传统方法不但算法复杂、实时性差，而且必须基于目标的先验知识。本项目提出了基于分形几何和双目视觉的航天器相对定轨/定姿研究思路，以分形几何的立体分维匹配为基础，实现对空间目标的相对定轨/定姿。基于分形几何的分维特征匹配算法，研究目标特征的快速立体匹配算法；将双目立体视觉测量信息和目标的动力学模型相结合，实现对目标特征点的实时跟踪及目标与观测平台间相对位姿的精确测量；进而，利用相对定姿信息进一步辅助分形特征的动态重构。本项目的研究重点将是基于分形几何的空间目标分维特征匹配/动态重构算法、结合立体视觉测量信息和动力学模型的视觉跟踪/特征重构算法及基于立体视觉测量信息的空间目标相对定轨/定姿算法。