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《基于姿態(tài)加權(quán)核回歸的航天器姿態(tài)估計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、2014年4月第40卷第4期北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsApril2014V01．40NO．4基于姿態(tài)加權(quán)核回歸的航天器姿態(tài)估計(jì)張浩鵬姜志國(guó)(北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院，北京100191)摘要：針對(duì)航天器相對(duì)姿態(tài)估計(jì)問(wèn)題，提出了一種用于單目視覺成像系統(tǒng)的姿態(tài)估計(jì)方法．在傳統(tǒng)核回歸方法的基礎(chǔ)上，采用訓(xùn)練數(shù)據(jù)在姿態(tài)空間的相似性對(duì)視覺輸入(圖像特征)空間的核函數(shù)進(jìn)行加權(quán)，從而學(xué)習(xí)得到輸入變量(圖像特征)與目標(biāo)變量(姿態(tài))的聯(lián)合概率分布函數(shù)，稱為接受
2、函數(shù)．對(duì)于包含未知姿態(tài)航天器的圖像，通過(guò)求取接受函數(shù)在姿態(tài)空間的最大值，得到目標(biāo)航天器的姿態(tài)估計(jì)值．該方法僅需要訓(xùn)練數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)模型，較其他基于視覺的方法限制更少．對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該方法在姿態(tài)估計(jì)方面的優(yōu)越性，衛(wèi)星數(shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該方法用于航天器姿態(tài)估計(jì)的有效性．關(guān)鍵詞：核回歸；姿態(tài)估計(jì)；航天器；單目視覺中圖分類號(hào)：V448．22；TP391．41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001-5965(2014)04—0494—06Spacecraftattitudeestimationbasedonattitude-weightedkerne
3、IregressionZhangHaopengJiangZhiguo(SchoolofAstronautics，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Anattitudeestimationmethodformonocularvisionimagingsystemswasproposedtosolverela—tiveattitudeestimationproblemofspacecrafts．Onthebasisoftheor
4、iginalkernelregressionmodel，thesimi—larityoftrainingdataintheattitudespacewasusedtoweightkernelfunctionsoftheoriginalkernelregressionmodelinthevisualinput(imagefeature)space．Ajointprobabilitydistributionfunctionofinputvariables(imagefeatures)andtargetvariables(attitudes)w
5、aslearned，whichwascalledacceptancefunction．Givenimagescontainingspacecraftswithunknownattitudes，theestimatedattitudeofthetargetspacecraftcanbeob—tainedbymaximizingtheacceptancefunctionintheattitudespace．Theproposedmethodjustneedstrainingdatato1earntheulodel．SOithasfewer1i
6、mitsthanothervisionbasedmethods．Comparisonexperimentalre-sultsshowtheadvantageoftheproposedmethodinattitudeestimation．Theeffectivenessoftheproposedmeth-odforspacecraftattitudeestimationwasalsovalidatedbytheexperimentalresultsonsatelliteimagedataset．Keywords：kernelregressi
7、on；attitudeestimation；spacecraft；monocularvision視覺成像系統(tǒng)很早就被成功應(yīng)用于航天領(lǐng)域．航天器上的成像載荷，不僅可以獲取圖像數(shù)據(jù)，同時(shí)可以用于實(shí)現(xiàn)多種航天任務(wù)．隨著可見光、紅外、激光、雷達(dá)等各種成像傳感器性能的不斷提高，更清晰、更高分辨率的圖像數(shù)據(jù)被用于航天器的交會(huì)對(duì)接?、相對(duì)位置和姿態(tài)估計(jì)弘3I、衛(wèi)星在軌服務(wù)‘41等任務(wù)．通過(guò)單目視覺系統(tǒng)或雙目立體視覺系統(tǒng)獲得目標(biāo)航天器和平臺(tái)之間相對(duì)姿態(tài)，是實(shí)現(xiàn)上述航天任務(wù)的基本前提．目前，基于視覺的姿態(tài)估計(jì)方法主要可分為收稿日期：2013_05-27；網(wǎng)
8、絡(luò)出版時(shí)間：2013-09-2915：48；DOI：10．13700／j．bh．1001—5965．2013．0298網(wǎng)絡(luò)出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．26
