交会对接光学成像敏感器的LD照明系统 被引量：4

1

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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空间杂光对交会对接光学成像敏感器影响分析 被引量：7

2

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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交会对接光学成像敏感器遮光罩设计 被引量：1

3

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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新一代空间交会对接光学成像敏感器 被引量：9

4

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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空间交会对接CCD光学成像敏感器光学特性 被引量：3

5

作者 刘晓军 倪国强 +2 位作者 卢欣 王煜 尉志军 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期57-63,共7页

以辐射度量为标准,建立了CCD像机探测合作目标光功率模型以及功率方程,得到了所需合作目标光功率与CCD像机参数的制约关系,分析了CCD像机探测到光点所占像元数与传输距离之间的关系。用超焦距方法解决了CCD像机对有限远距离范围内工作... 以辐射度量为标准,建立了CCD像机探测合作目标光功率模型以及功率方程,得到了所需合作目标光功率与CCD像机参数的制约关系,分析了CCD像机探测到光点所占像元数与传输距离之间的关系。用超焦距方法解决了CCD像机对有限远距离范围内工作时的成像清晰度问题,采用了像方远心光路设计解决了系统测量精度问题。研究了太阳光进入CCD像机视场和照射对接口反射后对CCD像机产生的影响。 展开更多

关键词 电荷耦合器件 光学成像 敏感器 安全 对接 空间

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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

6

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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空间飞行器交会对接相对位置和姿态的在轨自检校光学成像测量算法 被引量：11

8

作者 江刚武 龚辉 +1 位作者 王净 姜挺 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期15-21,共7页

空间飞行器交会对接的最后逼近阶段,通常采用光学成像敏感器来测量跟踪飞行器和目标飞行器之间的相对位置和姿态。考虑到飞行器在轨运行期间,CCD相机受空间环境的影响,其内参数会发生变化的实际情况,提出了一种单CCD在轨自检校光学测量... 空间飞行器交会对接的最后逼近阶段,通常采用光学成像敏感器来测量跟踪飞行器和目标飞行器之间的相对位置和姿态。考虑到飞行器在轨运行期间,CCD相机受空间环境的影响,其内参数会发生变化的实际情况,提出了一种单CCD在轨自检校光学测量方案,其主要特点是飞行器在执行测量任务时,可同时进行相机内参数的自检校。首先根据严格的中心投影共线条件方程,推导出目标飞行器光学特征点坐标和对应的像点坐标与内参数及相对位置和姿态的严格解析关系;然后建立了内参数及相对位置和姿态的解析表达式;提出了目标航天器上光学特征点的布设要求。通过严格的理论分析和数值仿真,单CCD在轨自检校光学测量方案具有可靠性高、精度高、算法易实现、适应能力强等优点。 展开更多

关键词 交会对接 相对位置 相对姿态 在轨自检校 CCD 光学成像测量

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交会对接成像敏感器成像参数设计

9

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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空间交会对接光学敏感器测量实验研究

10

作者 王一凡 卢欣 《控制工程（北京）》 1995年第5期28-32,共5页

光学敏感器通常用作空间交会对接最后阶段的测量敏感器。本文研究了光学成像敏感器的测量方法,并在此基础上进行了物理仿真实验,实验结果表明,当距离为1米左右对直径40厘米的目标模拟器进行测量时,位置测量精度优于1毫米,姿态测量精度优... 光学敏感器通常用作空间交会对接最后阶段的测量敏感器。本文研究了光学成像敏感器的测量方法,并在此基础上进行了物理仿真实验,实验结果表明,当距离为1米左右对直径40厘米的目标模拟器进行测量时,位置测量精度优于1毫米,姿态测量精度优于0.4°。 展开更多

关键词 交会对接 光学敏感器 位姿测量 飞船

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日本工程试验卫星ETS—Ⅶ交会对接的光学敏感器系统

11

作者 Masaaki Mokuno Isao Kawano +2 位作者 Hiroshi Horiguchi Koichi Kibe 余四祥 《控制工程（北京）》 1997年第1期27-34,共8页

ETS-Ⅶ卫星(日本工程试验卫星Ⅶ)的任务之一是在轨演示和验证从相对逼近阶段(20km～600m)经最后逼近阶段(600～2m)直至对接段(2m～对接)整个过程的自动交会对接(RVD)系统及其飞行操作。在最后逼近阶段及对接阶段,导航敏感器选用RVD光学... ETS-Ⅶ卫星(日本工程试验卫星Ⅶ)的任务之一是在轨演示和验证从相对逼近阶段(20km～600m)经最后逼近阶段(600～2m)直至对接段(2m～对接)整个过程的自动交会对接(RVD)系统及其飞行操作。在最后逼近阶段及对接阶段,导航敏感器选用RVD光学敏感器,NASDA从1986年开始就着手研究RVD光学敏感器(包括逼近段摄像敏感器PXS和交会激光雷达RVR等),现阶段PXS和RVR敏感器均处于工程样机(EM)阶段。本文讨论了制导、导航和控制(GNC)系统以及对接系统对RVD光学敏感器的性能要求,并描述其研制状态。 展开更多

关键词 人造卫星 交会对接 日本 敏感器 光学式

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交会对接敏感器总体设计要点分析 被引量：1

12

作者 李彬 任焜 《空间控制技术与应用》 2011年第6期34-39,共6页

相对测量技术是完成在轨航天器交会对接的重要技术之一,设计能够完成相对位置、速度,以及近距离的相对角度、角速度测量的交会对接敏感器,用于确定交会的轨迹和控制对接时的相对运动,不仅要考虑实现功能、性能方面,还要考虑在工程实现... 相对测量技术是完成在轨航天器交会对接的重要技术之一,设计能够完成相对位置、速度,以及近距离的相对角度、角速度测量的交会对接敏感器,用于确定交会的轨迹和控制对接时的相对运动,不仅要考虑实现功能、性能方面,还要考虑在工程实现中外太空杂光干扰、热环境等因素的影响.本文不涉及到交会敏感器的具体设计,而是从分系统的任务和技术总体设计角度,总结交会对接敏感器设计时应注意的几个方面. 展开更多

关键词 相对测量 交会对接敏感器 GNC分系统 设计

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空间交会对接用激光雷达敏感器

13

作者 戴永江 赵远 +1 位作者 南京达 皮名嘉 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 1992年第2期38-42,共5页

本文讨论了在航天飞行器的空间交会对接(RVD)技术中采用激光雷达敏感器的可行性。提出在航天飞行器的自主交会对接技术中,应采用一种简单、实用的单目标系统。

关键词 交会 对接 激光雷达 敏感器 航天器

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交会对接测距敏感器远距离测量精度验证

14

作者 张丽华 曹冬雨 +2 位作者 李春艳 范生宏 范钦红 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期52-56,共5页

本文提出一种飞船交会对接用测距敏感器地面实验远距离测距精度验证方法,即利用电子经纬仪工业测量系统对测距敏感器本体坐标系进行导出,通过控制点对其描述。通过坐标系转换将测距敏感器本体坐标系与高精度大地测量控制网进行坐标系统... 本文提出一种飞船交会对接用测距敏感器地面实验远距离测距精度验证方法,即利用电子经纬仪工业测量系统对测距敏感器本体坐标系进行导出,通过控制点对其描述。通过坐标系转换将测距敏感器本体坐标系与高精度大地测量控制网进行坐标系统一。利用高精度全站仪对敏感器反射靶标进行坐标测量。对全站仪测量距离进行数学计算,与测距敏感器直接测量的结果进行比较,得到测距敏感器远距离测量精度。 展开更多

关键词 交会对接 测距敏感器 控制场 大地测量控制网

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空间光学敏感器成像组件抗力学稳定性分析与评价 被引量：2

15

作者 张慧锋 孙艳 +3 位作者 李春江 孙建波 周建涛 曹明宇 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2020年第2期80-86,共7页

成像组件是空间光学敏感器和光学相机的核心组件,其抗力学稳定性直接影响单机的测量精度.为了提高其抗力学性能,本文首先对成像组件结构进行了力学分析,并通过试验验证了分析方法的有效性.由于仿真分析只能对抗力学稳定性进行定性评价,... 成像组件是空间光学敏感器和光学相机的核心组件,其抗力学稳定性直接影响单机的测量精度.为了提高其抗力学性能,本文首先对成像组件结构进行了力学分析,并通过试验验证了分析方法的有效性.由于仿真分析只能对抗力学稳定性进行定性评价,本文设计了实验来定量评价,并提出了一种成像组件抗力学稳定性评价方法.最后,应用该评价方法对三种结构进行了抗力学稳定性分析、试验和测试.结果表明,本文提出的评价方法与力学仿真结合试验的评价方法对三种结构的评价结论是一致的.而本文的量化评价方法可以给出结构力学试验后的滑移值和机械基准变化值,为产品的研制提供数据参考.该方法可应用于对位置变化敏感的空间光学仪器的研制过程. 展开更多

关键词 空间光学敏感器 成像组件 抗力学稳定性 力学分析 定量评价方法

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主动敏感器系统用于自动交会对接 被引量：3

16

作者 Richard T.Howard 焦强 《控制工程（北京）》 1998年第5期58-64,共7页

NASA马歇尔空间飞行中心开发出一种主动敏感器系统——视频引导传感器(VGS),以提供近距离相对位置和姿态数据。VGS是自动交会对接系统的一部分。VGS确定主动敏感器和被动目标间的相对位置和姿态(共有6个自由度)。它利用激光二极管照射... NASA马歇尔空间飞行中心开发出一种主动敏感器系统——视频引导传感器(VGS),以提供近距离相对位置和姿态数据。VGS是自动交会对接系统的一部分。VGS确定主动敏感器和被动目标间的相对位置和姿态(共有6个自由度)。它利用激光二极管照射目标中的逆反射器来工作,固态摄象机探测目标反射器的回波,帧捕获器和数字信号处理器把视频信息转换为相对位置和姿态。当前该传感器的设计是几年来开发与试验的结果,现在正在研制以使其成为航天飞机上的试验载荷。VGS系统的视场为相对方位角±10.5°,相对仰角±8°。该系统在上述视场内从1m到110m距离和±10°的相对滚动角、相对俯仰角和相对偏航角范围内捕获和跟踪目标。传感器以5Hz输出数据,目标和传感器软件的设计允许两个独立传感器同时工作以提供冗余。 展开更多

关键词 主动敏感器 对接 VGS 自动交会对接

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交会对接测量系统和敏感器 被引量：2

17

作者 林来兴 《控制工程（北京）》 1992年第4期19-25,共7页

关键词 交会 对接 测量系统 敏感器

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空间交会对接用接近敏感器

18

作者 林来兴 《控制工程（北京）》 1989年第4期25-31,共7页

关键词 自主交会对接 敏感器 空间 激光

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交会对接成像软件的多目标跟踪改进 被引量：2

19

作者 魏高乐 高进 +1 位作者 牛和明 陈朝晖 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第2期73-78,共6页

介绍交会对接成像敏感器的工作原理以及由单组条带预判窗口跟踪模式的单一目标敏感器组成的交会对接测量系统.从敏感器嵌入式软件的层面,提出多目标窗口计算、多目标条带预判、多目标匹配计算和多目标测量结果处理等4项改进方法,在硬件... 介绍交会对接成像敏感器的工作原理以及由单组条带预判窗口跟踪模式的单一目标敏感器组成的交会对接测量系统.从敏感器嵌入式软件的层面,提出多目标窗口计算、多目标条带预判、多目标匹配计算和多目标测量结果处理等4项改进方法,在硬件系统完全不变的情况下,改善多目标跟踪交会对接敏感器性能.该项改进将单机系统提升为多机热备份系统,提高系统安全性.实现不同目标器之间的自主跟踪切换,优化交会对接流程.此外,变不同敏感器之间切换为敏感器处理对象切换,提升交会对接过程的可靠性.改进后的算法已在我国交会对接各重点型号试验中顺利应用. 展开更多

关键词 嵌入式软件 交会对接 多目标 图像处理 敏感器

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交会测量敏感器脉冲编码激光控制系统设计 被引量：1

20

作者 崔家瑞 许震 +2 位作者 李擎 李希胜 杨旭 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2019年第2期47-53,共7页

以空间交会对接应用为背景,设计了脉冲编码激光控制系统。该系统主要包括微控制器模块、二次电源模块、温度控制模块、恒流控制模块、脉冲编码模块和通信模块等。二次电源模块为激光器提供稳定可靠的电压源和电流源,并为整个系统供电;... 以空间交会对接应用为背景,设计了脉冲编码激光控制系统。该系统主要包括微控制器模块、二次电源模块、温度控制模块、恒流控制模块、脉冲编码模块和通信模块等。二次电源模块为激光器提供稳定可靠的电压源和电流源,并为整个系统供电;微控制器模块以AVR Xmega128为核心,完成系统的任务调度、状态监测以及与机载计算机通信;温度控制模块和恒流控制模块为激光器提供恒温和恒流,保证激光器稳定可靠;脉冲编码模块完成脉冲编码信号产生及与机载计算机同步逻辑的控制;通信模块完成系统与机载计算机之间的命令与数据交互。通过1和5 Hz脉冲频率下激光脉冲的波形质量、上升时间和传输延时实验,证明了控制系统的有效性。 展开更多

关键词 交会对接 脉冲编码 激光控制 敏感器

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