教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-10-0037)
- 作品数：7 被引量：104H指数：6
- 相关作者：魏新国李健张广军孙军华侯俊捷更多>>
- 相关机构：北京航空航天大学中国资源卫星应用中心更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术更多>>
- 基于惯性比特征的三角形星图识别算法被引量：11
- 2012年
- 为了提高星敏感器的星图识别性能,提出了一种基于惯性比特征的三角形星图识别算法。该算法将导航三角形的形心惯性比和导航三角形最长边的角距值作为匹配特征量,并以此构建导航特征库,采用散列函数的方式搜索导航特征库。由于将三角形特征量的维数由三维缩减至二维,该算法具有导航星数据库容量小、搜索匹配速度快的优点。仿真实验表明,在星点位置噪声标准偏差为2像素、星等噪声标准偏差为0.8等的条件下,该算法的识别率均在99%以上,平均识别时间约为1.29ms,和现有三角形算法相比均具有一定的优势。并在地面观星实验中,取得了非常好的效果。
- 樊巧云陆壮志魏新国李健
- 关键词：星敏感器星图识别
- 基于平面圆靶标的三维数据拼接被引量：10
- 2013年
- 针对大尺寸物体形貌视觉测量中三维数据拼接问题提出了一种基于平面圆靶标的三维数据拼接方法。该方法将平面圆靶标放置在被测物前,三维测头分别在相邻两个测量位置拍摄平面圆靶标,然后以平面圆靶标为中介,利用圆特征边缘点集对应,实现前后两个测量位置的三维数据拼接。经实物实验验证,在x、y、z轴方向的拼接精度分别为0.067、0.035、0.134mm,与相同实验条件下方格靶标法的精度相当。在被测物存在部分遮挡的情况下,方格靶标法因为角点误匹配而导致三维数据拼接失败,而本文方法可实现数据拼接在x、y、z轴方向的拼接精度分别为0.062、0.037、0.168mm。
- 魏新国刘涛刘震
- 关键词：机器视觉三维形貌测量遮挡
- 星敏感器质心定位的S曲线误差补偿被引量：24
- 2013年
- 由于S曲线误差是星敏感器质心定位系统误差的重要组成分,本文结合质心定位的物理过程及仿真对S曲线误差来源进行了分析。研究了各项误差来源产生的影响,并采用频域分析法得出了S曲线误差的理论解析式。用星敏感器产品进行了实验,采集视场中心S曲线误差并用正弦模型进行补偿,分析了同一补偿模型对全视场S曲线误差的补偿效果,并对标定数据进行了S曲线误差补偿。实验结果表明:视场中心S曲线误差的标准差为0.048pixel,补偿后标准差为0.027pixel,质心定位精度提高了43.8%;进一步采用视场中心正弦补偿模型对全视场S曲线误差进行补偿后,全视场质心定位精度提高了35.7%以上,全视场标定精度提高了31.7%。由实验结果可知:S曲线误差是星敏感器的一项重要误差源,采用正弦模型对S曲线误差进行补偿能够取得显著的补偿效果。
- 魏新国徐佳张广军
- 关键词：星敏感器质心定位频域分析误差补偿
- 多视场星敏感器结构布局优化被引量：21
- 2011年
- 星敏感器是应用于航天器的重要的姿态测量器件。多视场星敏感器与传统单视场星敏感器相比,在测量精度及可靠性方面具有明显优势,是星敏感器技术发展的重要方向。如何对多视场星敏感器的安装结构进行优化布局,获得最佳的姿态测量效果,是多视场星敏感器在设计与应用过程中需要首先解决的关键问题。从测量精度出发,对多视场星敏感器的结构布局进行优化。首先,建立了多视场星敏感器的测量模型;其次,以姿态四元数的误差协方差矩阵的迹为衡量指标,分析影响姿态确定算法(QUEST算法)精度的因素,尤其是星光矢量夹角与星敏感器姿态测量精度的关系;最后,针对不同结构布局下的多视场星敏感器进行仿真实验。结果表明,多视场星敏感器的测量精度随视轴夹角的增大而提高,且各视轴相互正交时,精度最高。
- 王真魏新国张广军
- 关键词：星敏感器结构优化
- 星敏感器和遥感相机主光轴交联角的在轨检校被引量：10
- 2013年
- 为了提高遥感影像产品的定位精度,研究了星敏感器主光轴和遥感相机主光轴交联角的在轨检校方法。利用高分辨率卫星遥感影像的严格成像模型,将改进的非直接求解模型引入到遥感相机安装误差的标定中,提出一种对遥感相机内外方位元素进行统一检校的方法,实现了星上姿态确定系统和遥感相机之间系统误差的精确补偿。对来自遥感卫星的整轨遥感图像进行处理,利用最优化模型确定遥感相机和星敏感器姿态关系矩阵,进而检校出交联角。最后,利用单像对地目标定位原理,对检校精度进行了验证。实验结果表明,校正后地面点经纬度方向平面位置RMS误差分别为9.31m和9.28m,显示通过内外方位元素统一检校,遥感图像的定位精度得到显著提高。
- 魏新国王清龙李健赫华颖
- 关键词：星敏感器遥感相机后方交会
- 多视场星敏感器近地轨道自主定位导航方法被引量：3
- 2014年
- 传统航天器自主天文导航需要星敏感器、红外地平仪、磁强计等多种敏感器采集导航数据,增加了航天器的成本和复杂度。利用多视场星敏感器的特点,分别对恒星与地球进行成像,在完成姿态测量的同时,得到地心矢量信息,从而进行自主天文导航。首先建立地球几何模型,结合航天器轨道参数与多视场星敏感器的安装布局,实现各个视场内地球边缘的成像模拟,使用Steger算法提取地球边缘。综合考虑地球扁率的影响,对不同视场中观测到的地球边缘进行拟合得到精确地心矢量,最后进行基于星光角距的直接敏感地平导航仿真。仿真结果表明,在一个视场观测恒星,另外两个视场观测地球边缘的布局情况下,地心矢量精度和导航位置精度分别达到0.0172°(1σ)和190m(1σ)。
- 魏新国李延鹏李健江洁
- 关键词：天文导航
- 基于同心圆合成图像匹配的双目视觉标定被引量：27
- 2012年
- 分析了双目视觉传感器的数学模型,提出了一种基于同心圆合成图像匹配的双目视觉传感器的标定方法。在测量范围内任意多次摆放同心圆靶标,由两台摄像机拍摄靶标图像。根据摄像机模型与已知同心圆在靶标坐标系上的位置关系,构造合成图像,将合成图像与观测图像进行相似度匹配,通过优化定位得到靶标上每个圆的圆心点图像坐标。利用左右图像对应的圆心图像坐标和双目视觉的约束关系,对双目视觉传感器参数进行非线性优化,并得到最优解。所提出的标定方法是在张正友方法的理论基础上,利用了图像的整体性进行的优化。实验结果表明,该方法提高了标定精度。
- 侯俊捷魏新国孙军华
- 关键词：机器视觉双目视觉传感器合成图像
