本文综述了极限性能哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope,HST)在轨微振动的研究进展,说明了其指向测量与控制系统组成和特点,同时给出了其关键技术指标,有针对性地剖析了HST在高性能航天器微振动研究及指向控制技术等方面的先进技术...本文综述了极限性能哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope,HST)在轨微振动的研究进展,说明了其指向测量与控制系统组成和特点,同时给出了其关键技术指标,有针对性地剖析了HST在高性能航天器微振动研究及指向控制技术等方面的先进技术和理念。阐述了HST反作用轮组件、太阳电池阵的扰动特点以及微振动引起光学元件抖动的现象,在此基础上,对现代航天器5种先进指向控制技术进行了总结,包括基于降阶模型的控制、基于线性二次高斯的控制、解析和数值推导的H∞控制、协方差控制和双模干扰调节控制。HST微振动相关技术分析方法可为我国高分专项、深空探测、载人航天、引力波探测等涉及到的高性能航天器、毫角秒级敏感器以及空间站光学舱等高精度光学仪器的研制、地面试验和在轨干扰环境量化评估提供有益的借鉴。展开更多
基于点云的空间非合作目标位姿估计,常受到噪声影响.提出截断最小二乘估计与半定松弛(truncated least squares estimation and semidefinite relaxation,TEASER)与迭代最近点(iterative closest point,ICP)的结合算法,提升空间非合作...基于点云的空间非合作目标位姿估计,常受到噪声影响.提出截断最小二乘估计与半定松弛(truncated least squares estimation and semidefinite relaxation,TEASER)与迭代最近点(iterative closest point,ICP)的结合算法,提升空间非合作目标位姿估计精度与鲁棒性.该方法包括粗配准与精配准两个环节:在粗配准环节中,基于局部点云与模型点云的方向直方图特征(signature of histogram of orientation,SHOT)确定匹配对,利用TEASER算法求解初始位姿;在精配准环节中,可结合ICP算法优化位姿估计结果.北斗卫星仿真实验表明:在连续帧位姿估计中,噪声标准差为3倍点云分辨率时,基于TEASER的周期关键帧配准方法的平移误差小于3.33 cm,旋转误差小于2.18°;与传统ICP方法相比,平均平移误差与平均旋转误差均有所降低.这表明所提出的空间非合作目标位姿估计方法具有良好的精度和鲁棒性.展开更多
文摘本文综述了极限性能哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope,HST)在轨微振动的研究进展,说明了其指向测量与控制系统组成和特点,同时给出了其关键技术指标,有针对性地剖析了HST在高性能航天器微振动研究及指向控制技术等方面的先进技术和理念。阐述了HST反作用轮组件、太阳电池阵的扰动特点以及微振动引起光学元件抖动的现象,在此基础上,对现代航天器5种先进指向控制技术进行了总结,包括基于降阶模型的控制、基于线性二次高斯的控制、解析和数值推导的H∞控制、协方差控制和双模干扰调节控制。HST微振动相关技术分析方法可为我国高分专项、深空探测、载人航天、引力波探测等涉及到的高性能航天器、毫角秒级敏感器以及空间站光学舱等高精度光学仪器的研制、地面试验和在轨干扰环境量化评估提供有益的借鉴。
文摘基于点云的空间非合作目标位姿估计,常受到噪声影响.提出截断最小二乘估计与半定松弛(truncated least squares estimation and semidefinite relaxation,TEASER)与迭代最近点(iterative closest point,ICP)的结合算法,提升空间非合作目标位姿估计精度与鲁棒性.该方法包括粗配准与精配准两个环节:在粗配准环节中,基于局部点云与模型点云的方向直方图特征(signature of histogram of orientation,SHOT)确定匹配对,利用TEASER算法求解初始位姿;在精配准环节中,可结合ICP算法优化位姿估计结果.北斗卫星仿真实验表明:在连续帧位姿估计中,噪声标准差为3倍点云分辨率时,基于TEASER的周期关键帧配准方法的平移误差小于3.33 cm,旋转误差小于2.18°;与传统ICP方法相比,平均平移误差与平均旋转误差均有所降低.这表明所提出的空间非合作目标位姿估计方法具有良好的精度和鲁棒性.
