[发明专利]一种基于特征约束集的单目视觉空间非合作目标相对位姿测量方法及系统

摘要

一种基于特征约束集的单目视觉空间非合作目标相对位姿测量方法及系统，涉及航天器相对导航及位姿估计技术领域。为了解决空间非合作目标在轨维护、主动清除空间碎片、捕获非合作目标卫星等任务过程中近距离相对导航问题。对追踪航天器与目标航天器的相对运动进行动力学建模；量测模型建立，提取目标特征点，基于目标特征约束集建立特征约束方程；选取待估计参数，包括非合作目标位姿参数及惯性参数；扩展卡尔曼滤波器设计；位姿参数及惯性参数估计；空间非合作目标位姿及惯性参数测量系统设计。本发明采用单目相机作为测量传感器，提取目标特征点，建立目标特征之间的多种约束关系从而形成特征约束集，将约束集作为伪测量输入到滤波器中以提高观测信息量，最终实现空间非合作目标的运动参数和惯性参数快速确定。