在轨服务中非合作目标空间圆检测方法研究

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1、第２０卷第３期载人航天Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．３２０１４年５月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＭａｙ２０１４在轨服务中非合作目标空间圆检测方法研究刘玉，陈凤，黄建明，魏祥泉，靳永强（上海宇航系统工程研究所，上海２０１１０８）摘要：为自主完成空间服务任务，需要满足各种功能需求、突破多种关键技术。针对在轨服务中具有圆特征的非合作目标空间圆（星箭对接环、发动机喷管等），首先分析了非合作目标空间圆检测技术在在轨服务系统中的主要应用；然后提出了一种非合作目标空间圆的检测方法，通过Ｃａｎｎｙ算子检测边缘，并用Ｆｒｅｅｍａｎ链码法对边缘进行提取分类，再利用ＲＥＤ算法进行非合作目标空

2、间圆检测；最后给出仿真结果，在保证检测精度的前提下，较传统的ＲＥＤ算法明显降低了算法的耗时量。关键词：在轨服务；交会对接；非合作目标空间圆；ＲＥＤ算法中图分类号：Ｖ４９６．９；Ｖ４４８．２５文献标识码：Ａ文章编号：１６７４-５８２５（２０１４）０３-０２０２-０７SpaceCircleofNon-cooperativeTargetDetectionAlgorithmduringOn-orbitServiceＬＩＵＹｕ，ＣＨＥＮＦｅｎｇ，ＨＵＡＮＧＪｉａｎｍｉｎｇ，ＷＥＩＸｉａｎｇｑｕａｎ，ＪＩＮＹｏｎｇｑｉａｎｇ（ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｅｒｏｓｐ

3、ａｃｅＳｙｓｔｅｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１１０８，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｏｎ-ｏｒｂｉｔｓｅｒｖｉｃｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ，ｖａｒｉｏｕｓｆｕｎｃｔｉｏｎｓｎｅｅｄｔｏｂｅｓａｔｉｓｆｉｅｄａｎｄｍａｎｙｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｂｅｓｏｌｖｅｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｔｈｅｓｐａｃｅｃｉｒｃｌｅｏｆｎｏｎ-ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｔａｒｇｅｔｓｕｃｈａｓｔｈｅｄｏｃｋｉｎｇｒｉｎｇｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅａｎｄｒｏｃｋ

4、ｅｔａｎｄｅｎｇｉｎｅｎｏｚｚｌｅ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｍａｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｔｈｅｓｐａｃｅｃｉｒｃｌｅｏｆｎｏｎ-ｃｏｏｐｅｒａ-ｔｉｖｅｔａｒｇｅｔｉｎｔｈｅｏｎ-ｏｒｂｉｔｓｅｒｖｉｃｅｓｙｓｔｅｍｗａｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｎａｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｓｐａｃｅｃｉｒｃｌｅｏｆｎｏｎ-ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｔａｒｇｅｔｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｃａｎｎｙｏｐｅｒａｔｏｒｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｅｄｇｅ．Ｆｒｅｅｍａｎｃｈａｉｎｃｏｄｅｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄ

5、ｔｏｅｘｔｒａｃｔａｎｄｃｌａｓｓｉｆｙｔｈｅｅｄｇｅ．Ａｆｔｅｒｔｈａｔ，ｔｈｅＲＥＤａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｓｐａｃｅｃｉｒｃｌｅｏｆｎｏｎ-ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｔａｒｇｅｔ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｇｉｖｅｎｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｄａｈｉｇｈｅｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｓｈｏｒｔｅｒｃｏｎｓｕｍｅｄｔｉｍｅａｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉ

6、ｏｎａｌＲＥＤａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Keywords：ｏｎ-ｏｒｂｉｔｓｅｒｖｉｃｅ；ｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓａｎｄｄｏｃｋｉｎｇ；ｓｐａｃｅｃｉｒｃｌｅｏｆｎｏｎ-ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｔａｒｇｅｔ；ＲＥＤａｌｇｏｒｉｔｈｍ热点。１引言在轨服务飞行器（Ｏｎ-ｏｒｂｉｔＳｅｒｖｉｃｅＶｅｈｉｃｌｅ，随着空间技术的发展，各类航天器的构造越ＯＳＶ）是一种新概念的智能航天器，专用于对服务来越复杂，造价也越来越昂贵。为节省航天任务对象实施在轨服务，是自主式在轨服务系统的核［１］费用、延长航天器工作寿命、提高灵活执行多种任心。在轨服务（Ｏｎ-ＯｒｂｉｔＳｅｒｖｉｃｉｎｇ）是指针对

7、在［２-３］务的能力，在轨服务技术日益得到重视。目前，航轨运行的航天器进行的各类空间操作，在轨服天器、太空碎片等都是非合作目标，即没有安装用务飞行器作为未来的新型航天器，主要完成空间于测量的合作标志器和便于抓捕的手柄等，对此在轨服务任务。目前，空间在轨服务任务主要包类非合作航天器在轨服务已成为近年来的研究括在轨维修、在轨组装、在轨救援、在轨加注、在轨收稿日期：２０１４-１-１０；修回日期：２０１４-４-２４基金项目：上海市科学技术委员会资助课题（１３ＱＢ１４０４０００）作者简介：刘玉（１９８４-），女，硕士研究生，研究方向为超近距离视觉导航技术。Ｅ-ｍａｉｌ：ｌｉ

8、ｕｙｕ＿ｐ