交会对接光学成像敏感器设计中的关键问题 被引量：12

1

作者 解永春 张昊 +1 位作者 石磊 孙承启 《航天控制》 CSCD 北大核心 2006年第5期35-39,45,共6页

自主自动交会对接最后逼近段,通常是以光学成像敏感器作为主要的导航敏感器。本文首先简要介绍国内外交会对接光学成像敏感器的最新研究进展情况,然后就其设计中的几个关键问题进行分析,并给出相关结论。

关键词 自主交会对接 测量敏感器 光学成像敏感器

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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

2

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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交会对接光学成像敏感器光点布局求解有效性研究 被引量：5

3

作者 张昊 解永春 吴宏鑫 《航天控制》 CSCD 北大核心 2008年第3期44-48,58,共6页

在自主交会对接的最后逼近段,CCD光学成像敏感器作为主要的导航敏感器,其测量的有效性直接关系到交会对接导航信息获取的准确性。目标标志器上的光点个数和光点布局是影响光学成像敏感器测量有效性的重要因素。本文首先给出四光点平面... 在自主交会对接的最后逼近段,CCD光学成像敏感器作为主要的导航敏感器,其测量的有效性直接关系到交会对接导航信息获取的准确性。目标标志器上的光点个数和光点布局是影响光学成像敏感器测量有效性的重要因素。本文首先给出四光点平面布局真伪解之间的转换关系,在此基础上对增加一个突出光点的五光点布局和增加两个突出光点的六光点布局求解的有效性进行理论分析,对四光点、五光点布局求解出现伪解的情况给出伪解判别条件和解决方法,并通过仿真验证了有效性。 展开更多

关键词 交会对接 CCD光学成像敏感器 测量有效性

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空间杂光对交会对接光学成像敏感器影响分析 被引量：7

4

作者 赵春晖 龚德铸 +4 位作者 刘鲁 王晓燕 王艳宝 薛志鹏 侯丹佳 《空间控制技术与应用》 2012年第3期1-4,20,共5页

CCD光学成像敏感器是交会对接最后靠拢段的关键测量敏感器,其在轨工作时,太阳和地球杂光可能会进入相机视场,影响敏感器的正常测量.提出通过杂光建模分析和地面杂光试验验证相结合的方法,评估和验证空间杂光对光学成像敏感器测量的影响... CCD光学成像敏感器是交会对接最后靠拢段的关键测量敏感器,其在轨工作时,太阳和地球杂光可能会进入相机视场,影响敏感器的正常测量.提出通过杂光建模分析和地面杂光试验验证相结合的方法,评估和验证空间杂光对光学成像敏感器测量的影响,确定相机遮光罩设计指标要求,给出理论分析、地面及飞行试验结果. 展开更多

关键词 交会对接 光学成像敏感器 杂散光

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交会对接成像敏感器的光点筛选改进 被引量：5

5

作者 魏高乐 高进 陈朝晖 《飞行器测控学报》 CSCD 2016年第4期270-275,共6页

首先介绍了交会对接成像敏感器图像光点匹配算法。基于对在轨图像光点动态特性的研究,为解决交会对接过程中目标误识别、误匹配,以及匹配、适配过程严重耗时的缺陷,提出了光点形状筛选和光点大小分组2套匹配改进算法,并设计了基于光点... 首先介绍了交会对接成像敏感器图像光点匹配算法。基于对在轨图像光点动态特性的研究,为解决交会对接过程中目标误识别、误匹配,以及匹配、适配过程严重耗时的缺陷,提出了光点形状筛选和光点大小分组2套匹配改进算法,并设计了基于光点形状大小动态特性改进的光点匹配算法。该方法以交会对接走廊中不同相对距离时目标光斑大小的最大差别为依据,针对每一个光点,仅将光斑大小与其在同一合理范围内的其他光点一起进行目标匹配。实验结果表明,该方法杜绝误匹配等异常错误的同时,极大地提高了运算效率。该方法可以成为在轨交会对接末段制导实时测算的重要保障,目前已在众多航天器在轨交会对接、空间交会逼近试验中使用。 展开更多

关键词 交会对接 光点匹配 成像敏感器 模式识别

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交会对接光学成像敏感器的LD照明系统 被引量：4

6

作者 龚德铸 赵春晖 +3 位作者 张琳 白山 覃波 马云亮 《空间控制技术与应用》 2014年第5期57-62,共6页

以交会对接光学成像敏感器应用为背景,阐述主动式和被动式交会对接光学成像敏感器的区别、照明系统的不同方案,论述LD照明系统的组成和原理,以及LD器件和光纤的选择和特性,解决了交会对接光学成像敏感器大视场远距离均匀照明的难题,克... 以交会对接光学成像敏感器应用为背景,阐述主动式和被动式交会对接光学成像敏感器的区别、照明系统的不同方案,论述LD照明系统的组成和原理,以及LD器件和光纤的选择和特性,解决了交会对接光学成像敏感器大视场远距离均匀照明的难题,克服了空间适应性的困扰,且通过双波长工作模式增强了抗杂光能力. 展开更多

关键词 交会对接 交会对接光学成像敏感器 LD照明系统

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基于交会对接CCD光学成像敏感器的双目测量算法 被引量：3

7

作者 张昊 石磊 +2 位作者 涂俊峰 管乐鑫 解永春 《空间控制技术与应用》 2011年第6期66-71,共6页

在空间交会对接近距离逼近阶段,CCD光学成像敏感器作为相对导航信息获取的主要测量敏感器,其测量性能直接关系到空间交会对接能否成功.针对适用于空间交会对接过程中CCD光学成像敏感器的双目测量算法展开研究,推导了基于主像机坐标系的... 在空间交会对接近距离逼近阶段,CCD光学成像敏感器作为相对导航信息获取的主要测量敏感器,其测量性能直接关系到空间交会对接能否成功.针对适用于空间交会对接过程中CCD光学成像敏感器的双目测量算法展开研究,推导了基于主像机坐标系的双目测量算法计算公式,并重点对其抗干扰能力进行研究,最后对该双目测量算法进行了仿真分析并给出了仿真结果. 展开更多

关键词 交会对接 CCD成像敏感器 双目测量算法 抗干扰

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交会对接光学成像敏感器遮光罩设计 被引量：1

8

作者 王晓燕 赵春晖 +2 位作者 李志 高文文 龚德铸 《空间控制技术与应用》 2012年第2期41-44,共4页

遮光罩是交会对接光学成像敏感器中杂光抑制的重要组件,对有效提取目标点信息、保证敏感器定姿精度有重要作用.着重阐述了基于蒙特卡洛法的交会对接光学成像敏感器遮光罩设计,借助光学仿真软件进行仿真验证,并通过与试验结果进行对比,... 遮光罩是交会对接光学成像敏感器中杂光抑制的重要组件,对有效提取目标点信息、保证敏感器定姿精度有重要作用.着重阐述了基于蒙特卡洛法的交会对接光学成像敏感器遮光罩设计,借助光学仿真软件进行仿真验证,并通过与试验结果进行对比,验证了遮光罩设计的有效性. 展开更多

关键词 光学成像敏感器 遮光罩 杂光抑制

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一种基于光学成像敏感器多目标视线角测量的相对导航方法

9

作者 刘涛 胡海霞 +1 位作者 王颖 王大轶 《航天控制》 CSCD 北大核心 2012年第5期35-41,47,共8页

针对基于光学成像敏感器测量的相对导航问题,提出一种直接采用光学敏感器多目标视线角测量信息,利用UKF滤波方法设计滤波器,对相对位置、相对速度和相对姿态等相对状态进行估计的相对导航方法。将所提出的相对导航方法应用于月球交会对... 针对基于光学成像敏感器测量的相对导航问题,提出一种直接采用光学敏感器多目标视线角测量信息,利用UKF滤波方法设计滤波器,对相对位置、相对速度和相对姿态等相对状态进行估计的相对导航方法。将所提出的相对导航方法应用于月球交会对接平移靠拢段相对导航,通过数学仿真验证了所提出方法的有效性。所提出的方法对实际工程应用具有理论参考价值。 展开更多

关键词 光学成像敏感器 视线角 相对导航

原文传递

一种基于光学成像敏感器多目标视线角测量的相对导航方法

10

作者 刘涛 胡海霞 +1 位作者 王颖 王大轶 《航天控制》 CSCD 北大核心 2013年第2期42-48,55,共8页

针对基于光学成像敏感器测量的相对导航问题,提出一种直接采用光学敏感器多目标视线角测量信息,利用UKF滤波方法设计滤波器,对相对位置、相对速度和相对姿态等相对状态进行估计的相对导航方法。将所提出的方法应用于月球交会对接平移靠... 针对基于光学成像敏感器测量的相对导航问题,提出一种直接采用光学敏感器多目标视线角测量信息,利用UKF滤波方法设计滤波器,对相对位置、相对速度和相对姿态等相对状态进行估计的相对导航方法。将所提出的方法应用于月球交会对接平移靠拢段的相对导航,通过数学仿真验证了所提出方法的有效性,对实际工程应用具有理论参考价值。 展开更多

关键词 光学成像敏感器 视线角 相对导航

原文传递

交会对接成像敏感器成像参数设计

11

作者 魏高乐 朱小溪 《载人航天》 CSCD 2017年第5期631-635,共5页

基于交会对接成像敏感器在轨成像目标相对距离变化较大的特性,分析了敏感器嵌入式软件对曝光积分时间、激光发光功率等各项成像参数配置的方法。针对有先验数据、无先验数据初始捕获、跟踪模式等三个不同的工作模式特性与模式切换逻辑,... 基于交会对接成像敏感器在轨成像目标相对距离变化较大的特性,分析了敏感器嵌入式软件对曝光积分时间、激光发光功率等各项成像参数配置的方法。针对有先验数据、无先验数据初始捕获、跟踪模式等三个不同的工作模式特性与模式切换逻辑,设计了一种初始捕获参数试配方法,并将其与跟踪模式下的最优化参数实时计算相结合,形成了完整的交会对接成像敏感器成像参数设计方案,并进行了仿真测试,结果表明该方法能够有效确保在轨实时图像清晰度满足位姿测算要求,可为交会对接末段制导相对位姿测算提供保障。该方法拟应用于我国后续交会对接任务中。 展开更多

关键词 参数配置 嵌入式软件 交会对接 成像敏感器

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新一代空间交会对接光学成像敏感器 被引量：6

12

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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高分辨率偏振灵敏成像敏感器

13

作者 高 《红外》 CAS 2001年第9期16-16,共1页

热成像敏感器常常被用来搜索和识别目标。这些敏感器所获取的是目标的辐射强度。用热强度进行搜索和识别时有一个基本限制,即,热强度给出的是一种参数,而三维目标的表面取向是由两个角度确定的。热辐射偏振中常常含有与表面取向的这两... 热成像敏感器常常被用来搜索和识别目标。这些敏感器所获取的是目标的辐射强度。用热强度进行搜索和识别时有一个基本限制,即,热强度给出的是一种参数,而三维目标的表面取向是由两个角度确定的。热辐射偏振中常常含有与表面取向的这两个角度有关的信息。 展开更多

关键词 热成像敏感器 目标识别 高分辨率偏振灵敏成像敏感器 辐射强度

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用一种对偏振敏感的热成像敏感器进行目标鉴别

14

作者 C.S.L.Chun 高国龙 《红外》 CAS 1999年第5期5-11,共7页

本公司已研制成了具有高空间分辨率的偏振敏感热成像敏感器。在本文中,我们介绍一种摄录视频帧并将视频帧处理成目标温度分布及目标三维形状和取向的图像方法。我们证明,对于目标上的每一个点,都可以确定表面取向的两个角度。目标的几... 本公司已研制成了具有高空间分辨率的偏振敏感热成像敏感器。在本文中,我们介绍一种摄录视频帧并将视频帧处理成目标温度分布及目标三维形状和取向的图像方法。我们证明,对于目标上的每一个点,都可以确定表面取向的两个角度。目标的几何形状可以与视场中的温度分布同时测定。通过采用高速信号处理方法,可以获取高分辨率测偏振数据,并以视频方式将其显示出来。 展开更多

关键词 热成像敏感器 红外 偏振器 列阵 监视 目标识别

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功能集成成像敏感器

15

作者 川人祥二 江涛 《红外》 CAS 2000年第4期23-26,共4页

1 前言 随着运用图像信息的媒体的迅速发展,图像输入装置成像敏感器的用途也在扩大,特别是对能在手提仪器中使用的耗电低、功能性高的成像敏感器(固体成像敏感器)的需求今后会急剧增长。现在固体成像敏感器的主流是CCD成像敏感器。最近... 1 前言 随着运用图像信息的媒体的迅速发展,图像输入装置成像敏感器的用途也在扩大,特别是对能在手提仪器中使用的耗电低、功能性高的成像敏感器(固体成像敏感器)的需求今后会急剧增长。现在固体成像敏感器的主流是CCD成像敏感器。最近,正在开发一种被称为CMOS成像敏感器的新方式成像敏感器。 展开更多

关键词 功能集成 成像敏感器 国像处理 摄像机

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被动红外与主动激光雷达成像敏感器组件

16

作者 高 《红外》 CAS 2002年第9期37-37,共1页

美国专利US6323941 (2001年11月27日公布) 本发明提供一种被动红外与主动激光雷达成像敏感器组件,它不仅能对被动红外场景和主动激光雷达场景进行成像,而且还能产生多维图像数据集。一台能敏感被动红外和主动激光雷达两种辐射的二维半... 美国专利US6323941 (2001年11月27日公布) 本发明提供一种被动红外与主动激光雷达成像敏感器组件,它不仅能对被动红外场景和主动激光雷达场景进行成像,而且还能产生多维图像数据集。一台能敏感被动红外和主动激光雷达两种辐射的二维半导体成像仪,在与随后的信号处理技术一起使用时。 展开更多

关键词 成像敏感器组件 被动红外场景 主动激光雷达场景 多维图像数据集 红外探测

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第三代交会对接光学成像敏感器研制成功

17

《太空探索》 2015年第8期5-5,共1页

日前，我国首台第三代交会对接光学成像敏感器研制成功，将应用于天宫二号目标飞行器以及中国空间站。

关键词 成像敏感器 交会对接 第三代 光学 空间站 飞行器

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基于圆球与椭球的地球敏感器地心矢量算法分析 被引量：1

18

作者 刘军 韩潮 《航天控制》 CSCD 北大核心 2008年第2期86-91,共6页

红外成像敏感器代表了新一代敏感器的发展方向。本文介绍了红外成像敏感器光学系统工作原理,对红外成像敏感器光学系统进行简化,利用小孔模型完成了对敏感器光学系统的建模,分别在地球球形模型和旋转椭球模型下进行了地心矢量推导和计算... 红外成像敏感器代表了新一代敏感器的发展方向。本文介绍了红外成像敏感器光学系统工作原理,对红外成像敏感器光学系统进行简化,利用小孔模型完成了对敏感器光学系统的建模,分别在地球球形模型和旋转椭球模型下进行了地心矢量推导和计算,获得了焦平面内地平圆盘的相关参数的具体表达式,用牛顿迭代法对地心距进行数值计算,比较分析了球形模型与椭球模型在求解地心距精度上的差别,分析了敏感器测量误差对地心矢量精度的影响,以及焦平面内地平圆盘各参数分别对地心距计算精度的影响程度。 展开更多

关键词 红外成像敏感器 地心矢量 地球扁率

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使激光器瞄准前视红外系统的方法及装置

19

作者 高 《红外》 CAS 2004年第8期46-46,共1页

美国专利US6734448 (2004年5月11日授权) 用激光器作为照明源的被动和主动敏感器已被广泛用于商业和军事领域.例如,在军用系统中,常常需要用红外成像敏感器捕获目标,然后再用激光快速、精确照射目标以测量目标的距离和为激光制导炸弹指... 美国专利US6734448 (2004年5月11日授权) 用激光器作为照明源的被动和主动敏感器已被广泛用于商业和军事领域.例如,在军用系统中,常常需要用红外成像敏感器捕获目标,然后再用激光快速、精确照射目标以测量目标的距离和为激光制导炸弹指明目标.要达到高的精确度,就必须使武器与敏感器精确准直. 本发明提供一种利用荧光转换材料使激光器瞄准被动敏感器的系统. 展开更多

关键词 激光器 前视红外系统 红外成像敏感器 结构设计 瞄准组件

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利用铁磁性和巨磁致电阻敏感红外辐射

20

作者 高国龙 《红外》 CAS 2002年第2期33-33,共1页

美国喷气推进实验室的科研人员最近提出一种集成电路式成像敏感器列阵器件,这种敏感器列阵器件将利用铁磁性和巨磁致电阻来敏感红外辐射.和许多红外敏感器不一样,它不必被冷却到非常低的温度,而可以被设计成在室温下具有最佳的性能.

关键词 铁磁性 巨磁致电阻 红外辐射 集成电路式成像敏感器阵列器件

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