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基于星载被动图像的非合作空间目标捕获窗口估计

DOI：10.1016/j.ast.2018.11.028 期刊：Aerospace Science and Technology 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 本文提出了一种针对非合作空间目标捕获任务的新型捕获窗口估计框架。该方案基于以下事实构建：1）仅依赖捕获卫星搭载的单目相机；2）对常驻空间目标（RSO）的先验知识极为有限；3）捕获窗口估计框架与具体捕获模式无关。通过从被动图像中求解允许区域，以概率化方式建立观测目标与捕获器的相对状态模型，进而高效表征目标进入捕获区的概率及概率变化率，最终形成完整的RSO捕获窗口估计体系。蒙特卡洛仿真与实验验证表明，该算法在估计精度和可靠性方面具有显著有效性。
作者： Meng Yu，Shuang Li，Shu Leng
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

本文提出了一种针对非合作空间目标捕获任务的新型捕获窗口估计框架。该方法的开发基于以下事实：1）捕获卫星上仅配备单目相机；2）对在轨空间目标（RSO）的先验知识极为有限；3）该捕获窗口估计框架与捕获模式无关。

研究成果

所提出的基于被动图像的捕获窗口估计框架能有效以合理精度估算非合作空间目标的捕获窗口。蒙特卡洛模拟结果显示误差小于3.0%，实验测试与模拟结果一致，验证了该方法的有效性。未来工作将纳入先进的空间目标检测方法，并为捕获形状复杂的可机动RSO开发解决方案。

研究不足

该研究承认基于被动图像的可接受区域确定中存在目标检测和速度估计的潜在偏差，因为仅使用了三幅图像。此外，捕获窗口并非精确时刻，导致最小相对距离估计存在一定偏差。

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