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一種基于激光雷達的非合作航天器姿態(tài)估計方法及系統(tǒng)

文檔序號:40588025發(fā)布日期:2025-01-07 20:27閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種基于激光雷達的非合作航天器姿態(tài)估計方法,其特征在于,包括以下步驟:

2.根據(jù)權利要求1所述的基于激光雷達的非合作航天器姿態(tài)估計方法,其特征在于,獲取激光雷達觀測到非目標航天器的掃描點,包括:

3.根據(jù)權利要求2所述的基于激光雷達的非合作航天器姿態(tài)估計方法,其特征在于,對所述掃描點進行姿態(tài)初始化得到掃描點云,包括:

4.根據(jù)權利要求3所述的基于激光雷達的非合作航天器姿態(tài)估計方法,其特征在于,采用ppam模型進行回歸分析,ppam模型從到進行回歸,其中,,設和表示兩個隨機變量,給定輸入和模型參數(shù),目標是預測相應的,ppam可建模為局部仿射變換,對應的表達式為:

5.根據(jù)權利要求4所述的基于激光雷達的非合作航天器姿態(tài)估計方法,其特征在于,構建所述非合作航天器的參考模型,包括:

6.根據(jù)權利要求5所述的基于激光雷達的非合作航天器姿態(tài)估計方法,其特征在于,采用均方誤差損失優(yōu)化神經網(wǎng)絡:

7.根據(jù)權利要求6所述的基于激光雷達的非合作航天器姿態(tài)估計方法,其特征在于,基于迭代最近點算法和卡爾曼濾波器對所述匹配結果進行姿態(tài)跟蹤以完成非合作航天器姿態(tài)估計,包括:

8.根據(jù)權利要求7所述的基于激光雷達的非合作航天器姿態(tài)估計方法,其特征在于,還包括:

9.根據(jù)權利要求8所述的基于激光雷達的非合作航天器姿態(tài)估計方法,其特征在于,將姿態(tài)誤差定義為估計的四元數(shù)和地面真值q之間的測地線距離,平移誤差定義為平移和地表真值r之間差的2范數(shù)以評估估計的姿態(tài),對應的表達式為:

10.一種基于激光雷達的非合作航天器姿態(tài)估計系統(tǒng),其特征在于,應用于如權利要求1-9任一項所述的基于激光雷達的非合作航天器姿態(tài)估計方法,其特征在于,包括:


技術總結
本發(fā)明公開了一種基于激光雷達的非合作航天器姿態(tài)估計方法及系統(tǒng),通過獲取激光雷達觀測到非合作航天器的掃描點,并對所述掃描點進行姿態(tài)初始化得到掃描點云,構建所述非合作航天器的參考模型,并將所述掃描點云與所述參考模型進行匹配得到匹配結果,基于迭代最近點算法和卡爾曼濾波器對所述匹配結果進行姿態(tài)跟蹤以完成非合作航天器姿態(tài)估計,解決機載LiDAR系統(tǒng)的非合作航天器姿態(tài)跟蹤問題,克服了基于模板匹配和點云配準的姿態(tài)初始化方法的局限性,可以準確地估計非合作航天器的相對狀態(tài)。

技術研發(fā)人員:章紹棟,李虎雄,李睿宇,汪遠,吳敦,費佳寧,余冬華,李琪
受保護的技術使用者:紹興文理學院
技術研發(fā)日:
技術公布日:2025/1/6
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