一種空間繩系機(jī)器人中遠(yuǎn)距離逼近位置估計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種空間繩系機(jī)器人中遠(yuǎn)距離逼近位置估計(jì)方法，利用相機(jī)進(jìn)行目標(biāo)方位角測(cè)量，得到目標(biāo)相對(duì)空間繩系機(jī)器人的方位角，結(jié)合從空間繩系機(jī)器人的空間系繩放繩機(jī)構(gòu)獲得的空間繩系機(jī)器人的系繩長(zhǎng)度信息，利用無(wú)損卡爾曼濾波方法實(shí)現(xiàn)對(duì)空間繩系機(jī)器人的位置估計(jì)。本發(fā)明提出的空間繩系機(jī)器人中遠(yuǎn)距離逼近位置估計(jì)方法，充分利用了空間繩系機(jī)器人的系繩長(zhǎng)度信息，結(jié)合了單目相機(jī)的視場(chǎng)角信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間繩系機(jī)器人位置進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)。
【專利說(shuō)明】一種空間繩系機(jī)器人中遠(yuǎn)距離逼近位置估計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航天器導(dǎo)航【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種空間繩系機(jī)器人中遠(yuǎn)距離逼近位置估計(jì)方法，該方法可以應(yīng)用于目標(biāo)逼近過(guò)程中，對(duì)空間繩系機(jī)器人的位置進(jìn)行估計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]空間繩系機(jī)器人由于其靈活、安全、燃料消耗低等特點(diǎn)，在空間在軌服務(wù)中有著廣泛的作用，其中對(duì)失效衛(wèi)星救助、太空垃圾清理等進(jìn)行抓捕是其主要應(yīng)用。從空間平臺(tái)發(fā)射后，空間繩系機(jī)器人向目標(biāo)逼近的過(guò)程中，需要對(duì)自身的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，從而保證其沿著預(yù)定軌跡對(duì)目標(biāo)進(jìn)行逼近。該過(guò)程中，控制所需的位置信息的測(cè)量獲取是十分重要的，其直接影響著空間繩系機(jī)器人逼近抓捕任務(wù)的成敗，它成為空間繩系機(jī)器人領(lǐng)域的關(guān)鍵研究問(wèn)題。
[0003]申請(qǐng)?zhí)?201210175411.5公開了一種用于交會(huì)對(duì)接的測(cè)量方法，利用兩臺(tái)照相機(jī)對(duì)目標(biāo)飛行器上的標(biāo)記燈進(jìn)行成像，進(jìn)而確定標(biāo)記燈的位置，通過(guò)目標(biāo)飛行器標(biāo)記燈和對(duì)接口的相對(duì)位置關(guān)系確定追蹤飛行器對(duì)接口和目標(biāo)飛行器對(duì)接口的相對(duì)位置、相對(duì)姿態(tài)和相對(duì)速度。申請(qǐng)?zhí)?201210111347.4本發(fā)明公開了一種航天器交會(huì)對(duì)接相對(duì)位姿測(cè)量方法，該方法將雙目視覺(jué)測(cè)量方法與普呂克直線方程相結(jié)合來(lái)進(jìn)行航天器交會(huì)對(duì)接相對(duì)位姿的測(cè)量。以上提到的均為基于雙目視覺(jué)的近距離位姿確定方法，不適用于空間繩系機(jī)器人中遠(yuǎn)距離位置估計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)方案
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種空間繩系機(jī)器人中遠(yuǎn)距離目標(biāo)逼近過(guò)程中的位置估計(jì)方法，該導(dǎo)航方案基于目標(biāo)單目視覺(jué)方位角信息，結(jié)合空間系繩的長(zhǎng)度信息，對(duì)空間繩系機(jī)器人逼近過(guò)程中的位置進(jìn)行估計(jì)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0007]所述一種空間繩系機(jī)器人中遠(yuǎn)距離逼近位置估計(jì)方法，其特征在于:循環(huán)進(jìn)行以下步驟，對(duì)空間繩系機(jī)器人中遠(yuǎn)距離逼近位置進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì):
[0008]步驟1:利用單目視覺(jué)相機(jī)獲得第k時(shí)刻目標(biāo)相對(duì)空間繩系機(jī)器人的方位角Jllk和
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種空間繩系機(jī)器人中遠(yuǎn)距離逼近位置估計(jì)方法，其特征在于:循環(huán)進(jìn)行以下步驟，對(duì)空間繩系機(jī)器人中遠(yuǎn)距離逼近位置進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì): 步驟1:利用單目視覺(jué)相機(jī)獲得第k時(shí)刻目標(biāo)相對(duì)空間繩系機(jī)器人的方位角η 1k;和η 2k:
【文檔編號(hào)】G01C21/00GK103900561SQ201410145305
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】黃攀峰, 王東科, 蔡佳, 孟中杰 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)