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基于多传感器测量的航天器舱段自动对接位姿调整方法

论文摘要

针对航天器舱段对接通常采用的手工操作方式效率低、精度差和可靠性难以保证的问题,研发了一种基于多传感器测量的舱段自动对接装置,其中舱体位姿的测量和调整是保证对接质量和效率的关键因素。提出了一种基于激光轮廓传感器和CCD图像传感器等多传感器协同测量的舱段六自由度位姿估计和调整方法。首先,采用激光轮廓传感器对舱体进行扫描,获取位姿三维点云信息,并采用改进的最小二乘法对被测舱段位姿进行求解;然后,通过CCD图像传感器获取舱段对接孔位置,通过圆拟合计算角度偏差,求解和拟合的结果将反馈至控制系统进行调姿和对接。采用Gocator 2350激光轮廓传感器及大恒MER-1810-21U3C工业相机进行舱体测量和对接实验,结果表明,舱体位姿调整精度和效率均达到对接要求。该方法结合了激光轮廓传感器的可靠性和机器视觉的灵活性,有效提高了自动对接系统的效率、稳定性和一致性,足以满足未来军用以及民用的需求。

论文目录

  • 1 舱段位姿多传感器协同测量
  •   1.1 测量原理
  •   1.2 位姿求解算法
  •     1.2.1 轴线及端面位姿求解
  •     1.2.2 销孔角度偏差求解
  • 2 舱段位姿调整
  • 3 实验验证与分析
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈冠宇,成群林,张解语,洪海波,何军

    关键词: 舱段自动对接,位姿调整,多传感器测量,位姿计算,数据处理

    来源: 北京航空航天大学学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 上海航天精密机械研究所,西安电子科技大学机电工程学院

    基金: 装备预研共用技术项目(41423010401)~~

    分类号: V46

    DOI: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0593

    页码: 1232-1239

    总页数: 8

    文件大小: 425K

    下载量: 290

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/ec0a53879300f769f7d39cdf.html