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基于地月合影图像的“嫦娥5T”指向校正算法

卜彦龙,张强,王航,梁立波,邱如金

文章导航> 深空探测学报(中英文）> 2017> 4(1): 66-71

卜彦龙, 张强, 王航, 梁立波, 邱如金. 基于地月合影图像的“嫦娥5T”指向校正算法[J]. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(1): 66-71. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.010

引用本文:

卜彦龙, 张强, 王航, 梁立波, 邱如金. 基于地月合影图像的“嫦娥5T”指向校正算法[J]. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(1): 66-71.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.010

BU Yanlong, ZHANG Qiang, WANG Hang, LIANG Libo, QIU Rujin. Camera Pointing Correction Algorithm for Chang'e-5T Probe Based on Earth-Moon Group Images[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(1): 66-71. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.010

Citation:

BU Yanlong, ZHANG Qiang, WANG Hang, LIANG Libo, QIU Rujin. Camera Pointing Correction Algorithm for Chang'e-5T Probe Based on Earth-Moon Group Images[J].Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(1): 66-71.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.010

基于地月合影图像的“嫦娥5T”指向校正算法

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.010

1.
北京航天飞行控制中心航天飞行动力学重点实验室, 北京 100094
2.
北京航天飞行控制中心飞行器长期管理室, 北京 100094

基金项目:国家自然科学基金资助项目（41204026）

Camera Pointing Correction Algorithm for Chang'e-5T Probe Based on Earth-Moon Group Images

1.
Aerospace Flight Dynamics Laboratory, Beijing Aerospace Control Center, Beijing 100094, China
2.
Dept. Spacecraft Management, Beijing Aerospace Control Center, Beijing 100094, China

摘要:以“嫦娥5T”地月合影图像作为基本数据，提出一种基于信息融合的相机指向校正方法。首先利用形态分析从合影图像中提取天体的形心坐标，然后构建目标函数，通过优化算法估计相机的安装误差矩阵。该方法的典型优势是只需要利用单个相机对天体所成的单幅图像，便可快速确定相机指向。仿真数据和实测数据得到相机指向误差估计值的偏差保持在1%度量级，证明了算法的有效性。算法可以为实际工程任务和应用提供参考。
- 星际导航/
- 地月合影/
- 相机校正/
- 信息融合
Abstract:In this paper, a camera pointing correction algorithm is proposed based on Earth-Moon group images of Chang'e-5T. Firstly, centroid coordinates of the two celestial bodies are extracted from the Earth-Moon group image using a morphological analysis method. Then an optimization function is constructed to estimate the installation error of the camera. The typical advantage of the algorithm is that the pointing error of the onboard camera can be corrected easily by one interstellar image. Accuracies of corrected results based on simulated data and the actual data of Chang'e-5T all reach the order of 0.01 degree, which verify the efficiency of the algorithm. All the work is meaningful to actual engineering application.
- interstellar navigation/
- Earth-Moon group image/
- pointing correction/
- information fusion

[1]	吴伟仁,于登云. 深空探测发展与未来关键技术[J]. 深空探测学报,2014,1(1):5-17. Wu W R,Yu D Y. Development of deep space exploration and its future key technologies[J]. Journal of Deep Space Exploration,2014,1(1):5-17.
[2]	Colaprete A,Schultz P,Heldmann J,et al. Detection of water in the LCROSS ejecta plume[J]. Science,2010,330(6003):463-468.
[3]	Jin S G,Arivazhagan S,Araki H. New results and questions of lunar exploration from SELENE,Chang'E-1,Chandrayaan-1 and LRO/LCROSS[J]. Advances in Space Research,2013,52(2):285-305.
[4]	Bu Y L,Tang G S,Di K C,et al. New insights of asteroid 4179 Toutatis by using China Chang'e-2 close flyby optical measurement[J]. The Astronomical Journal,2014,149(1):1-10.
[5]	Rebordão J M. Space optical navigation techniques-an overview[C]//8th Iberoamerican Optics Meeting and 11th Latin American Meeting on Optics,Lasers,and Applications.[S.l.]:Proc. of SPIE,2013.
[6]	Martin-Mur T J,Abraham D S,Berry D,et al. The JPL roadmap for deep space navigation[C]//16th AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting,AAS paper 06-223.[S.l.]:AIAA,2006.
[7]	Kawaguchi J,Hashimoto T,Kubota T,et al. Autonomous optical guidance and navigation strategy around a small body[J]. Journal of Guidance Control and Dynamics,1997,20(5):1010-1017.
[8]	黄翔宇,张洪华,王大轶,等. "嫦娥三号"探测器软着陆自主导航与制导技术[J]. 深空探测学报,2014,1(1):52-57. Huang X Y,Zhang H H,Wang D Y,et al. Autonomous navigation and guidance for Chang'e-3 soft landing[J]. Journal of Deep Space Exploration,2014,1(1):52-57.
[9]	Fang H,Zhang R,Wang J,et al. Injected transfer orbit determination of lunar probe Chang'E 5T1 using short-arc rocket GPS measurements[J]. Advances in Space Research,2015,56(8):1726-1736.
[10]	刘磊,唐歌实,胡松杰,等. 月球探测再入返回试验后续飞行方案研究[J]. 宇航学报,2015. 36(1):9-17. Liu L,Tang G S,Hu S J,et al. Follow-up flight scheme for the reentry test of China lunar exploration[J]. Journal of Astronautics,2015. 36(1):9-17.
[11]	Hartley R,Zisserman A. Multiple view geometry in computer vision[M]. Cambridge:Cambridge University Press,2004.

[1]	卢皓, 张辉, 张朕, 于天一, 崔晓峰, 胡晓东, 费立刚.火星车多光谱相机桅杆精确指向控制方法. 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(5): 1-6.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2022.20220007
[2]	郭鹏, Vyacheslav VasilievichIVASHKIN, 郎安琪, 陈香贵, 崔祜涛.俄罗斯近地天体监测系统“NEBOSVOD”导航定轨性能分析. 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(4): 1-9.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2022.20220045
[3]	王淇, 马晶, 谭立英, 于思源, 周远东.月地高速激光通信系统链路特性分析. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(6): 537-544.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.06.004
[4]	梁伟光, 刘磊, 刘勇, 马传令.地月L2点中继星长阴影影响研究. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(1): 52-56.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.008
[5]	刘冰怡, 王璐琦, 郭薇, 朱维各.地月空间信息网络链路分配算法研究. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(6): 553-560.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.06.006
[6]	谭立英, 孙征虎.深空月地激光高速信息传输技术. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(6): 515-522.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.06.001
[7]	黄翔宇, 徐超, 胡荣海, 李茂登, 郭敏文, 胡锦昌.火星精确定点着陆多信息融合自主导航与控制方法研究. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(4): 348-357.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.006
[8]	关昭, 乔卫东, 杨建峰, 薛彬, 陶金有.火星多光谱相机的地面几何标定研究. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 465-471.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.009
[9]	刘磊, 曹建峰, 胡松杰, 唐歌实.地月L2点周期轨道的月球背面覆盖分析. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(4): 361-366.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.008
[10]	孙超, 唐玉华, 李翔宇, 乔栋.地-月L2点中继星月球近旁转移轨道设计. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(3): 264-269,275.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.010
[11]	安然, 王敏, 梁新刚.基于不变流形的地-月L2点转移轨道优化设计. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(3): 252-257.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.008
[12]	张洪礼, 韩潮, 胡雯婷.基于UKF参数估计的地月自由返回轨道设计. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(2): 178-183.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.02.012
[13]	何芸, 刘祺, 田伟, 段会宗, 叶贤基, 范淑华, 李语强.地月第二拉格朗日点卫星激光测距技术研究. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(2): 130-137.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.02.005
[14]	梁伟光, 周文艳, 周建亮, 杨维廉.地月系L2平动点轨道长期维持过程研究. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(2): 166-170,183.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.02.010
[15]	彭祺擘, 贺波勇, 张海联.地月转移自由返回轨道偏差传播分析. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(1): 56-60.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.009
[16]	倪彦硕, 施伟璜, 杨洪伟, 宝音贺西, 李俊峰.利用Breakwell间距比法制定行星际探测中途修正策略. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(1): 83-89.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.013
[17]	龙嘉腾, 高艾, 崔平远.火星大气进入段侧向预测校正制导律设计. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(2): 145-149,180.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.008
[18]	王峰, 杨波, 胡存明, 吴昊, 费晓星.小行星探测用双谱段相机设计. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(2): 174-179.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.012
[19]	刘磊, 曹建峰, 胡松杰, 唐歌实.地月平动点中继应用轨道维持. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(4): 318-324.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.04.004
[20]	夏元清, 沈刚辉, 孙浩然, 周鎏宇.火星探测器进入段预测校正制导方法. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(4): 338-344.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.04.007

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基于地月合影图像的“嫦娥5T”指向校正算法

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.010

1. 北京航天飞行控制中心航天飞行动力学重点实验室, 北京 100094
2. 北京航天飞行控制中心飞行器长期管理室, 北京 100094

基金项目:国家自然科学基金资助项目（41204026）

收稿日期:2016-03-01
修回日期:2016-11-10
刊出日期:2017-02-01

关键词:

摘要:以“嫦娥5T”地月合影图像作为基本数据，提出一种基于信息融合的相机指向校正方法。首先利用形态分析从合影图像中提取天体的形心坐标，然后构建目标函数，通过优化算法估计相机的安装误差矩阵。该方法的典型优势是只需要利用单个相机对天体所成的单幅图像，便可快速确定相机指向。仿真数据和实测数据得到相机指向误差估计值的偏差保持在1%度量级，证明了算法的有效性。算法可以为实际工程任务和应用提供参考。

English Abstract

卜彦龙, 张强, 王航, 梁立波, 邱如金. 基于地月合影图像的“嫦娥5T”指向校正算法[J]. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(1): 66-71. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.010

引用本文:

卜彦龙, 张强, 王航, 梁立波, 邱如金. 基于地月合影图像的“嫦娥5T”指向校正算法[J]. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(1): 66-71.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.010

BU Yanlong, ZHANG Qiang, WANG Hang, LIANG Libo, QIU Rujin. Camera Pointing Correction Algorithm for Chang'e-5T Probe Based on Earth-Moon Group Images[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(1): 66-71. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.010

Citation:

BU Yanlong, ZHANG Qiang, WANG Hang, LIANG Libo, QIU Rujin. Camera Pointing Correction Algorithm for Chang'e-5T Probe Based on Earth-Moon Group Images[J].Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(1): 66-71.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.010

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