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题名图像与激光测距融合的遥感卫星大型天线形变测量方法
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作者
朱子仪
孙鹏
董明利
燕必希
王君
王磊
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机构
北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院
北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室
中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室
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出处
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第5期254-262,共9页
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基金
国家重点研发计划项目(2023YFB3905200)。
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文摘
针对卫星天线在轨展开后的形变自主测量需求,提出了一种相机、激光测距仪融合的卫星面板形变高精度测量方法。首先,建立了相机与扫描式激光测距仪融合测量的数学模型,由一台相机、一个二维转台和一个激光测距仪组成。其次,提出一种基于BSLO-d(Blood-Sucking Leech Optimizer-distance)仿生优化的激光测距仪高精度指向方法,利用BSLO优化算法对旋转角度进行全局寻优,实现激光光轴指向的初步自主瞄准。最终,设计一种相机与扫描式激光测距融合的三维坐标解算方法,利用测距信息和像面坐标信息,以及相机外参数、标定得到的激光出射点和激光光轴方向向量,解算目标点的三维坐标。通过实测实验可知,指向方法中水平转角和竖直转角的均方根误差(RMSE)分别为0.435 mrad和0.787 mrad,三维坐标测量误差分别为0.948 mm、0.268 mm和0.127 mm。文中所提出的BSLO-d指向角度解算模型和融合测量模型,实现通过非正交二维转台带动激光测距仪进行视觉引导自主瞄准,并通过测距信息和像面坐标解算目标点的三维坐标。在指向角度解算和三维坐标测量方面速度较快具有较高的精度,且系统结构紧凑、易于搭建和标定。因此,该方法为卫星天线在轨高精度型面测量提供了一种新的解决方案。
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关键词
视觉与激光融合测量
摄影测量
激光测距
三维点测量
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Keywords
visual and laser fusion measurement
photogrammetry
laser ranging
3D point measurement
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分类号
TH761.1
[机械工程—精密仪器及机械]
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