I olika rymduppgifter som rymdmötesdockning och underhåll i omloppsbana är mätningen av den relativa hållningen och positionen för icke-samarbetande rymdfarkoster en nyckelkomponent. Men det vanliga globala positioneringssystemet, radardetekteringssystem och laserskannrar är inte lämpliga för vissa speciella rymduppgifter eftersom de är stora, tunga, komplexa och dyra.
Datorseende har nyligen visat bra prestanda i många viktiga rymduppdrag på grund av dess låga kostnad, ringa storlek, lätta massa och acceptabel noggrannhet. Men för rymduppdrag som kräver hög noggrannhet eller som använder vidvinkellinser, särskilt linser som behöver tåla hårda mekaniska och termiska förhållanden i rymden under lång tid, räcker inte den traditionella pinhole-modellen.
En forskargrupp ledd av professor Zhang Gaopeng från Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics (XIOPM) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) rapporterade en kalibreringsmetod för förvrängningsparametrar i omloppsbana baserad på konsistens av försvinnande punkt. Studien publicerades i Optics and Lasers in Engineering .
Eftersom solpaneler vanligtvis används i de flesta rymdfarkoster, kan rymdmiljön inte använda specifika kalibreringsobjekt, och den tillgängliga geometriska informationen är begränsad, användes solpaneler för att uppnå kalibrering av parametrar för distorsion i omloppsbana.
Metoden som föreslås i denna studie inkluderar huvudsakligen noggrann uppskattning av flyktpunktspositionen, fastställande av objektivfunktionen enligt flyktpunktskonsistensbegränsningen och optimering och lösning av distorsionsparametrarna genom den förbättrade genetiska algoritmen (IGA). Lösningen i omloppsbana av distorsionsparametrarna för rymdkameran slutfördes sedan. Kvantitativ analys utfördes genom simuleringsexperiment för att få fram effekterna av olika påverkande faktorer.
Distorsionskalibreringsmetoden ger bättre prestanda än Browns metod vad gäller noggrannhet. I fysiska experiment kan tydliga korrigeringsspår ses från basen av satellitmodellen. Experimentet visade att denna metod kan realisera distorsionskorrigeringen av rymdmålsbilden. Den är flexibel och robust för olika rymduppgifter som möten och dockning.
Mer information: Gaopeng Zhang et al, On-orbit kalibrering av rymdkameralinsförvrängning med en enda bild, Optics and Lasers in Engineering (2024). DOI:10.1016/j.optlaseng.2024.108140
Journalinformation: Optik och laser i teknik
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
