基于视觉临场感的机器人遥操作系统 被引量：9

1

作者 徐旭明 叶榛 +1 位作者 陶品 王洋 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2000年第3期57-60,共4页

介绍了基于视觉临场感的机器人遥操作系统。该系统有机地把视觉临场感技术和机器人遥操作技术结合在一起 ,显著地提高了遥操作系统的性能。系统自主研制了视觉临场感系统 ,在普通的微机上实现了时分多路的立体视觉系统。自主研制了PSD... 介绍了基于视觉临场感的机器人遥操作系统。该系统有机地把视觉临场感技术和机器人遥操作技术结合在一起 ,显著地提高了遥操作系统的性能。系统自主研制了视觉临场感系统 ,在普通的微机上实现了时分多路的立体视觉系统。自主研制了PSD实时测量和位姿解算系统 ,实现了操作者的手部位姿的实时测量。深入地研究了机器人实时跟踪控制的算法 ,并在原有PUMA56 0机器人的基础上改造了核心控制软件 ,实现了机器人对操作者手部运动的实时跟踪。最后完成的演示系统在遥操作性能上比传统的系统有了显著的提高。 展开更多

关键词 机器人 实时跟踪控制 视觉临场感 遥操作系统

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基于掘进机位姿测量系统的自主标定方法误差分析 被引量：22

2

作者 陈慎金 成龙 +3 位作者 王鹏江 李瑞 刘丹 吴淼 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2647-2652,共6页

围绕在狭长综掘巷道中掘进机位姿激光测量系统位姿参数高精度自动测量的问题,首先系统介绍了位姿测量系统,研究了位姿测量系统测站移站后高精度自动全站仪自主标定原理。依据激光测量原理及掘进机工作特点,构建了全站仪移站后全站仪设... 围绕在狭长综掘巷道中掘进机位姿激光测量系统位姿参数高精度自动测量的问题,首先系统介绍了位姿测量系统,研究了位姿测量系统测站移站后高精度自动全站仪自主标定原理。依据激光测量原理及掘进机工作特点,构建了全站仪移站后全站仪设站点坐标与定位棱镜坐标测量误差数学平差模型,并通过Matlab进行了不同标定距离、不同测量距离对悬臂式掘进机位姿参数测量误差影响规律的仿真分析。分析结果表明:掘进方向的位姿误差比较大,掘进机姿态角误差均随测量距离和标定距离的增加而增加,且测量距离对姿态角误差影响更明显;姿态角的最大测量误差为航向角,测量误差为0. 015 7°。从而验证了激光导向系统自主标定的可行性,并由此提出了一种相对最优的自主标定策略。完全满足目前煤矿综掘工作面对悬臂式掘进机位姿测量精度的要求。 展开更多

关键词 掘进机 位姿测量系统 自主标定 MATLAB

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基于PMD相机的特征跟踪位姿测量方法 被引量：20

3

作者 张旭东 李文龙 +1 位作者 胡良梅 叶子瑞 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2013年第7期640-646,共7页

PMD相机是一款基于TOF(时间飞行技术)原理的主动式3D相机。该相机可以同时获取灰度图像和距离图像,具有帧率高、无需扫描、不依赖于外界光照等特点,可以将其用于目标的实时位姿测量。研究了相对位姿测量问题,提出基于PMD相机的特征跟踪... PMD相机是一款基于TOF(时间飞行技术)原理的主动式3D相机。该相机可以同时获取灰度图像和距离图像,具有帧率高、无需扫描、不依赖于外界光照等特点,可以将其用于目标的实时位姿测量。研究了相对位姿测量问题,提出基于PMD相机的特征跟踪位姿测量方法。该方法利用PMD相机可直接获取目标物体上各点的深度信息的特点,实时获取目标图像中的特征,并且利用卡尔曼滤波算法,对目标特征进行实时跟踪,提高了位姿测量系统获取信息的速度,而且有效的避免了传统的图像配准方法中提取特征信息存在的复杂性和误差问题。根据获得的特征信息,通过特征点之间的约束关系,实时的确定相机与目标之间的位姿参数。实验结果表明此方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 时间飞行技术 位姿测量 PMD 卡尔曼滤波

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神舟八号飞船交会对接CCD光学成像敏感器 被引量：12

4

作者 赵春晖 高文文 +3 位作者 刘鲁 龚德铸 郭绍刚 卢欣 《空间控制技术与应用》 2011年第6期6-13,共8页

介绍了CCD光学成像敏感器的功能和组成,以及低噪声视频电路、高速数据处理平台、抗杂光干扰算法、杂光干扰地面试验验证方法等关键技术,并给出了相关测试结果.实际飞行结果表明,CCD光学成像敏感器相机各项指标满足任务书要求,在最后的... 介绍了CCD光学成像敏感器的功能和组成,以及低噪声视频电路、高速数据处理平台、抗杂光干扰算法、杂光干扰地面试验验证方法等关键技术,并给出了相关测试结果.实际飞行结果表明,CCD光学成像敏感器相机各项指标满足任务书要求,在最后的对接段最远测量距离达164m,位置测量精度优于2mm,滚动轴姿态测量精度优于0.03°,横轴姿态精度优于0.1°,位置和姿态测量精度超过了世界先进水平. 展开更多

关键词 CCD光学成像敏感器 位置和姿态测量 交会对接 神舟八号飞船

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基于彩色编码的副油箱风洞模型位姿测量方法 被引量：12

5

作者 刘巍 尚志亮 +3 位作者 马鑫 张洋 李肖 贾振元 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1556-1563,共8页

高速飞行器副油箱分离位姿参数是飞行器以及副油箱设计的重要基础数据。位姿参数测量工作多在高度模拟飞行器飞行状态的风洞环境下进行,对缩比模型实施高速非接触测量。受风洞试验段观察视窗限制以及副油箱模型形状影响,副油箱模型位姿... 高速飞行器副油箱分离位姿参数是飞行器以及副油箱设计的重要基础数据。位姿参数测量工作多在高度模拟飞行器飞行状态的风洞环境下进行,对缩比模型实施高速非接触测量。受风洞试验段观察视窗限制以及副油箱模型形状影响,副油箱模型位姿测量十分困难。首先针对风洞观察视窗以及风洞复杂环境对图像采集效果的影响,提出了基于自发光单元的副油箱运动序列图像采集方法,采用双目视觉系统高速采集获得目标物的清晰序列图像;其次,提出基于环绕式彩色编码的自发光标记点匹配方法,实现风洞复杂环境内标记点的高精度匹配;最后,根据副油箱表面合作标记点的三维坐标获取副油箱模型的位姿信息。试验结果表明:所提出的位姿测量方法满足测量要求,其最大位移误差不超过0.102mm、最大角度误差不超过0.201°。 展开更多

关键词 双目视觉 副油箱 彩色编码 位姿测量 风洞

原文传递

一种采煤机组合定位系统及实验研究 被引量：10

6

作者 应葆华 李威 +1 位作者 罗成名 杨海 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期260-264,共5页

综采工作面采煤机定位定姿技术,是液压支架跟机自动化和采煤机记忆截割的基础。采用捷联惯导监测采煤机姿态、速度及位置等运动参量,结合无线锚节点与移动节点间几何位置与局域信号对偶映射,建立了捷联惯导与无线传感器网络耦合模型,采... 综采工作面采煤机定位定姿技术,是液压支架跟机自动化和采煤机记忆截割的基础。采用捷联惯导监测采煤机姿态、速度及位置等运动参量,结合无线锚节点与移动节点间几何位置与局域信号对偶映射,建立了捷联惯导与无线传感器网络耦合模型,采用C#+MATLAB+SQL交互式软件构建了采煤机组合定位系统,在采煤机、液压支架和刮板输送机"三机"平台上进行采煤机定位定姿性能研究。实验结果表明:捷联惯导能够有效地对采煤机姿态角度进行监测,但是长航时下采煤机位置存在累计误差,通过无线传感器网络位置对捷联惯导的位置进行周期性校正,组合定位系统下采煤机X和Y轴平均定位误差为0.118m和0.268m,能够得到采煤机实时可靠的位置和姿态。 展开更多

关键词 采煤机 位姿检测 误差校正 捷联惯导 无线传感器网络

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基于多传感器融合的轨检车构架位姿测量方法 被引量：3

7

作者 张欣 韩志 +2 位作者 陈春雷 罗哉 江文松 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期18-23,共6页

针对轨道检查车构架运动会影响轨道几何检测系统测量精度的问题,提出一种基于多传感器融合的构架位姿测量方法。该方法利用加速度传感器和双轴倾角传感器采集构架位姿原始信号,通过构架中心位姿解算方法将多个传感器采集的原始信号进行... 针对轨道检查车构架运动会影响轨道几何检测系统测量精度的问题,提出一种基于多传感器融合的构架位姿测量方法。该方法利用加速度传感器和双轴倾角传感器采集构架位姿原始信号,通过构架中心位姿解算方法将多个传感器采集的原始信号进行融合解算,获取构架几何中心位姿。为了验证其准确性和适应性,利用该方法分别在实验室和国家铁道试验中心标定试验线上进行了验证试验和在轨试验,结果表明,以第95%分位数作为评估标准,该方法测量的构架中心横向、垂向位移、侧滚角和摇头角与标准值的误差分别小于0.88 mm、0.44 mm、0.07°、0.04°,该方法与轨检系统测得数据的差异分别小于0.99 mm、0.73 mm、0.08°。构架位姿测量方法可以准确测量轨检车构架位姿,运用于运营车辆,可辅助判别轨道病害,提高轨道检测效率。 展开更多

关键词 位姿测量 轨检车构架 多传感器融合 轨道几何不平顺

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航天器电磁对接技术发展综述 被引量：7

8

作者 王波 庄原 +3 位作者 刘芃 王宁 韩润奇 朱佳林 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2018年第6期92-101,共10页

基于推力器的航天器对接技术存在推进剂消耗、羽流污染等问题,而应用电磁力/力矩实现航天器对接与编队飞行控制具有无对接冲击力、无羽流污染、无工质损失等优势,应用前景较为广阔。文章概述了"同步位置保持及重新定位试验卫星&quo... 基于推力器的航天器对接技术存在推进剂消耗、羽流污染等问题,而应用电磁力/力矩实现航天器对接与编队飞行控制具有无对接冲击力、无羽流污染、无工质损失等优势,应用前景较为广阔。文章概述了"同步位置保持及重新定位试验卫星"(SPHERES)、"微型自主舱外摄像机器人"(Mini AERCam)、"低冲击对接系统"(LIDS)等多个电磁对接项目的最新研究进展;详细论述了电磁对接系统所涉及的对接系统、控制模型和位置姿态检测等关键技术;最后对电磁对接在轨应用方式、电磁防护技术等方面的发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 航天器电磁对接 电磁控制模型 位置姿态检测 电磁装置 电磁防护

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新一代空间交会对接光学成像敏感器 被引量：6

9

作者 刘启海 龚德铸 +3 位作者 华宝成 钟俊 郑岩 赵春晖 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2018年第2期56-61,共6页

为满足中国未来空间交会对接任务对光学成像敏感器工作能力尤其是杂光抑制能力的更高需求,研制新一代空间交会对接光学成像敏感器.该产品多项指标优于其上一代产品神舟八号CCD光学成像敏感器,测量距离由原来的150~2 m范围提升为250~0.9 ... 为满足中国未来空间交会对接任务对光学成像敏感器工作能力尤其是杂光抑制能力的更高需求,研制新一代空间交会对接光学成像敏感器.该产品多项指标优于其上一代产品神舟八号CCD光学成像敏感器,测量距离由原来的150~2 m范围提升为250~0.9 m范围;目标捕获时间由10 s缩短为0.32 s;抗杂光干扰能力大幅提升,实现准全天候工作.该产品已在中国神舟十一号载人飞船、天舟一号货运飞船与天宫二号的交会对接任务中成功验证,可在后续更好地服务中国空间站、探月三期等工程的交会对接任务.介绍该产品的测量原理、系统组成、地面试验和在轨工作表现等情况,并给出相应结论. 展开更多

关键词 自动交会对接 载人飞船 光学成像敏感器 位置姿态测量

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基于视觉技术的非合作航天器相对位姿测量方法 被引量：6

10

作者 孙增玉 高越 《宇航计测技术》 CSCD 2017年第4期1-6,共6页

提出一种基于特征信息融合的非合作目标相对位姿测量方法,该方法以航天器自有的特征信息作为识别目标,采用椭圆轮廓和特征角点相结合的方法对非合作目标特征进行识别,解决了位姿测量中无合作标志器提供理想特征信息的问题。针对典型的... 提出一种基于特征信息融合的非合作目标相对位姿测量方法,该方法以航天器自有的特征信息作为识别目标,采用椭圆轮廓和特征角点相结合的方法对非合作目标特征进行识别,解决了位姿测量中无合作标志器提供理想特征信息的问题。针对典型的卫星目标模型,进行了非合作目标相对位置姿态测量方法的验证试验,实验结果表明:该方法可以成功识别目标物体并对目标物体进行准确定位。 展开更多

关键词 非合作航天器 位姿测量 视觉技术

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非合作航天器关键特征的双目视觉位姿测量 被引量：5

11

作者 胡亮 段慧仙 +2 位作者 裴浩东 孙典奇 束安 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第17期50-58,共9页

针对空间失稳非合作航天器位姿测量的难题,提出了一种非合作航天器关键特征的双目视觉位姿测量方法。首先,利用两台可见光相机获取高分辨率目标图像,基于改进的弧支持线段的方法提取目标表面的星箭对接环;其次,提出一种基于短线段特征... 针对空间失稳非合作航天器位姿测量的难题,提出了一种非合作航天器关键特征的双目视觉位姿测量方法。首先,利用两台可见光相机获取高分辨率目标图像,基于改进的弧支持线段的方法提取目标表面的星箭对接环;其次,提出一种基于短线段特征的直线检测方法提取隔热屏十字线;最后,利用对接环与十字线相关特征建立目标坐标系,解算目标坐标系与测量坐标系之间的位姿关系。为了保证追踪非合作航天器时目标坐标系的一致性,提出一种十字线与对接环交点切换的方法。通过暗室环境下相机系统逼近实验与卫星模型转动实验,验证了所提出方法的有效性与准确性,说明该方法可以在超近程跟踪航天器时提供较为实时的相对导航信息。 展开更多

关键词 测量 双目视觉 非合作航天器 椭圆检测 直线检测 位姿测量

原文传递

基于单目视觉的焊接螺柱位姿参数测量技术研究 被引量：5

12

作者 吴斌 张放 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1931-1935,共5页

焊接螺柱在汽车制造领域有着广泛的应用,其焊接后的位姿(位置和姿态)是否符合设计要求决定着后续部件的装配效率及整车质量。为了实现在线测量焊接螺柱的位姿参数,研究了一种基于单目视觉的焊接螺柱位姿测量方法,首先通过摄像机获取焊... 焊接螺柱在汽车制造领域有着广泛的应用,其焊接后的位姿(位置和姿态)是否符合设计要求决定着后续部件的装配效率及整车质量。为了实现在线测量焊接螺柱的位姿参数,研究了一种基于单目视觉的焊接螺柱位姿测量方法,首先通过摄像机获取焊接螺柱图像,然后通过边缘检测、特征提取等技术提取焊接螺柱特征信息,最后通过计算模型实现焊接螺柱的位置偏移量及倾斜角度偏移量的测量。通过实验对测量模型与方法进行了验证,结果验证了方法的准确性和有效性,位置精度和角度精度分别为±0.15mm和±15′,可以很好地满足汽车等制造工业领域在线、柔性、快速和高精度的焊接螺柱位姿参数的测量需要。 展开更多

关键词 单目视觉 焊接螺柱 图像处理 位姿测量

原文传递

基于高速综合检测列车的构架运动位姿分析 被引量：1

13

作者 韩志 陈春雷 +3 位作者 李长坤 程朝阳 傅强 贺雨 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期117-125,共9页

综合检测列车构架的运动位姿会影响检测系统测量的准确性,为获取检测系统所在构架运动位姿,提出一种基于多加速度计组合的位姿解算算法。对综合检测列车检测系统所在构架中心运动位姿进行测试分析,结果显示,在相同速度条件下,列车构架... 综合检测列车构架的运动位姿会影响检测系统测量的准确性,为获取检测系统所在构架运动位姿,提出一种基于多加速度计组合的位姿解算算法。对综合检测列车检测系统所在构架中心运动位姿进行测试分析,结果显示,在相同速度条件下,列车构架中心位姿结果具有较强的相关性;同时针对多加速度计组合位姿测量方法无法感知线路线形造成的姿态角变化问题,提出位姿补偿方案,并搭建试验模型进行验证。结果表明补偿后横向位移、垂向位移、侧滚角度、摇头角度、俯仰角度的位姿解算结果与试验台反馈结果具有很好的一致性。上述结果可为综合检测列车上搭载的检测系统运动状态下的测量精度分析提供支撑。 展开更多

关键词 高速铁路 位姿测量 列车构架 试验模型 重复性实验

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分布式位置和姿态测量系统的概念与应用方向 被引量：5

14

作者 李道京 滕秀敏 潘舟浩 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2013年第4期400-405,共6页

该文讨论了分布式位置和姿态测量系统(POS)的概念与体制。针对不同的应用方式,论述了其主要技术指标,明确了光学遥感设备尤其是多子阵天线结构成像雷达对其要求,初步分析了获得高精度位置和姿态信息可能的技术途径,指出了其未来的应用... 该文讨论了分布式位置和姿态测量系统(POS)的概念与体制。针对不同的应用方式,论述了其主要技术指标,明确了光学遥感设备尤其是多子阵天线结构成像雷达对其要求,初步分析了获得高精度位置和姿态信息可能的技术途径,指出了其未来的应用方向。 展开更多

关键词 位置和姿态测量 分布式系统 合成孔径雷达 光学遥感 对地观测

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航天验证器运动参数摄影测量方法 被引量：4

15

作者 王洁 黄伟 +3 位作者 张剑勇 张亚婧 黎光宇 竺梅芳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期72-82,共11页

针对大多数测量实施试验中测量条件的局限性,提出一种基于双相机联合无同名点的双目视觉运动参数测量方法,采用该方法计算位姿初值并采用全局正交迭代算法优化初值。该测量方法在实现过程中不需要同名点参与,只需要两台相机的视场内有6... 针对大多数测量实施试验中测量条件的局限性,提出一种基于双相机联合无同名点的双目视觉运动参数测量方法,采用该方法计算位姿初值并采用全局正交迭代算法优化初值。该测量方法在实现过程中不需要同名点参与,只需要两台相机的视场内有6个以上的目标合作标志点,就可得到验证器在运动过程中的位置和姿态等参数。对航天器悬停、避障和着陆阶段进行试验,将该测量方法与同一工况试验下基于同名点的双目位姿测量方法、基于正交迭代的单目位姿测量方法获取的结果和全站仪打点获得的默认真值进行对比,得到姿态测量误差小于0.5°,位置测量误差小于0.01 m。 展开更多

关键词 成像系统 摄影测量 非同名点 双目视觉测量 全局正交迭代 位姿测量

原文传递

基于双目视觉的小型无人直升机位姿检测 被引量：3

16

作者 董培建 王赓 +1 位作者 盛焕烨 吕恬生 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第14期252-254,257,共4页

无人直升机的位置与姿态检测是直升机自主飞行控制的基础。基于双目视觉原理,对直升机标志点进行检测并跟踪,利用基于顺序一致性的极线约束匹配方法,对检测到的多个标志点进行立体匹配,计算标志点三维坐标从而得到无人直升机的位置与姿... 无人直升机的位置与姿态检测是直升机自主飞行控制的基础。基于双目视觉原理,对直升机标志点进行检测并跟踪,利用基于顺序一致性的极线约束匹配方法,对检测到的多个标志点进行立体匹配,计算标志点三维坐标从而得到无人直升机的位置与姿态信息。设计一个基于双目视觉的小型无人直升机空间位姿测量托架,用于飞行控制模型及飞行控制算法的研究及验证。 展开更多

关键词 无人直升机 位姿检测 双目视觉 飞行控制

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基于改进April Tag技术的吊件空间位置与姿态监测方法

17

作者 张飞凯 夏拥军 +2 位作者 秦剑 游溢 彭飞 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第32期13855-13861,共7页

为了解决吊件位置与姿态的监测难题,基于改进的April Tag技术提出了一种吊件位姿视觉测量方法。该方法采用专用磁吸式标签固定方式,降低标签安装难度和要求;通过视觉测量吊件上的April Tag标签位置,结合吊件关键尺寸信息,基于空间坐标... 为了解决吊件位置与姿态的监测难题,基于改进的April Tag技术提出了一种吊件位姿视觉测量方法。该方法采用专用磁吸式标签固定方式,降低标签安装难度和要求;通过视觉测量吊件上的April Tag标签位置,结合吊件关键尺寸信息,基于空间坐标变换理论实现了吊件位置和姿态的测量;同时根据标签间的相对关系对测量结果进行数据校验,提高测量精度。对架空输电线路双平臂落地抱杆组塔吊装施工的吊件进行了位置与姿态测量试验。结果表明:本文方法能够有效准确实现吊件空间位置与姿态的测量。 展开更多

关键词 April Tag 吊装 位姿测量 双平臂落地抱杆 输电线路 组塔

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基于多节点到达时间差的相对位姿测量系统 被引量：4

18

作者 赵慎 乔纯捷 王跃科 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2013年第3期194-198,共5页

在AUV对接逼近阶段,光学成像敏感器位姿测量性能受水下杂散光干扰和姿态角增加而降低。针对这个问题,提出一种新的基于多节点信号到达时间差的相对位姿测量方法。对接平台配置多个声发射换能器,同步发射具有多址能力的声信号;AUV配置多... 在AUV对接逼近阶段,光学成像敏感器位姿测量性能受水下杂散光干扰和姿态角增加而降低。针对这个问题,提出一种新的基于多节点信号到达时间差的相对位姿测量方法。对接平台配置多个声发射换能器,同步发射具有多址能力的声信号;AUV配置多接收换能器,利用测量的到达时间差结合换能器节点的几何位置关系,通过线性迭代直接解算AUV与对接平台之间的相对位姿,保证定位精度,节省运算开销。仿真结果表明,所提出测量算法精度高,能够满足水下对接逼近阶段的相对位姿测量需求。 展开更多

关键词 AUV水下对接 相对位姿 多节点测量 到达时间差 线性迭代

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煤矿智能化发展背景下高端液压支架检测认证研究 被引量：4

19

作者 康迎春 马强 《煤炭工程》 北大核心 2022年第6期113-118,共6页

针对我国高端液压支架尚没有统一认证标准,无法对高端液压支架设计、制造、认证进行科学合理评价的问题,通过分析煤矿智能化发展现状、国内外高端液压支架检测认证差异,探讨建立适合我国煤矿智能化发展背景下的高端液压支架产品认证评... 针对我国高端液压支架尚没有统一认证标准,无法对高端液压支架设计、制造、认证进行科学合理评价的问题,通过分析煤矿智能化发展现状、国内外高端液压支架检测认证差异,探讨建立适合我国煤矿智能化发展背景下的高端液压支架产品认证评价模式。研究得出:高端液压支架认证时不仅将液压支架视为一个单体进行考虑,而是与智能化需求紧密结合;认证采用“自愿性认证”模式,内容包括“制造商申请+专家评审+技术审查+检验方案制定+产品检验+获证后监督”;认证标准采用个性化、定制化方式,增加产品全周期管控、成套质量监控;整机试验增加量化指标以及与智能化需求相关的检测项目。 展开更多

关键词 高端液压支架 检测认证 位姿监测 移架速度 煤矿智能化

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基于对偶四元数的双星编队相对位姿测量 被引量：3

20

作者 李静 王惠南 +1 位作者 付世勇 刘海颖 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期575-578,共4页

为了描述编队卫星中主从星的相对位置和姿态信息,提出了基于对偶四元数的编队卫星相对位姿测量算法。以双星编队飞行的位姿运动为主线,运用对偶四元数工具,充分发挥其能以最简洁的形式表示一般性刚体运动的优点,对卫星轨道和姿态进行分... 为了描述编队卫星中主从星的相对位置和姿态信息,提出了基于对偶四元数的编队卫星相对位姿测量算法。以双星编队飞行的位姿运动为主线,运用对偶四元数工具,充分发挥其能以最简洁的形式表示一般性刚体运动的优点,对卫星轨道和姿态进行分析并建立了对偶四元数位姿模型。同时设计类GPS测量技术来测量编队卫星的相对位置和姿态,该技术载波相位波长和伪码码元比GPS的更短,可获得更高精度的相对测量信号。由于状态方程和观测方程的非线性特征,使用UKF滤波来消除随机噪声对量测过程的干扰。实验结果表明,所设计的算法能够有效估计系统误差,卫星的位置误差和四元数误差收敛于零,验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 双星编队 对偶四元数 位姿测量 类GPS UKF滤波

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