【摘 要】
:
随着对外太空的探索步伐不断前进,航天飞行器发射的数量不断增加,但同时由于使用寿命的结束或长时间工作使得越来越多的航天飞行器报废滞留在轨道中,时刻威胁着其他正常运作的航天飞行器。航天飞行器在太空中的任务主要包括在轨维修,交互对接和打捞太空垃圾等,而这些任务的前提是需要识别出目标物体并知道确切的位姿信息以进行后续的操作。对于多种多样的航天飞行器的外形,识别位置一般是太阳能板、对接环和喷嘴等典型结构,这
论文部分内容阅读
随着对外太空的探索步伐不断前进,航天飞行器发射的数量不断增加,但同时由于使用寿命的结束或长时间工作使得越来越多的航天飞行器报废滞留在轨道中,时刻威胁着其他正常运作的航天飞行器。航天飞行器在太空中的任务主要包括在轨维修,交互对接和打捞太空垃圾等,而这些任务的前提是需要识别出目标物体并知道确切的位姿信息以进行后续的操作。对于多种多样的航天飞行器的外形,识别位置一般是太阳能板、对接环和喷嘴等典型结构,这些部件都是矩形或圆形的特征,通常采用基于图像的方法识别这类简单的几何形状。但是太空环境中光照条件比较复杂,所以需要对光照不敏感的传感器获取目标物体的信息,而深度相机或激光雷达等传感器不依赖光照条件并且可以直接获取物体表面的三维点的坐标,成为了近几年研究的热点。本文以航天飞行器为研究对象,对国内外航天飞行器的测量方法进行介绍,瞄准在轨运行过程中识别与位姿估计问题,针对点云的深度神经网络识别框架、关键点提取与描述和配准方法展开研究,具体内容如下所示:首先,为了可以更好地储存和搜索点云数据,研究了Kdtree和Octree的数据结构,并分析各自的半径搜索和最近邻搜索方法的区别和效率,通过实验进行比较和分析原因。点云数据采集的过程中常伴有噪声,并且激光雷达所获取的数据量通常能达到百万级别,为了后续的算法的高效运行需要离群点去除和点云降采样等预处理操作来优化算法流程。其次,由于三维点云的无序性即使是同样的点云数据也会有不同的排列组合方式。根据点云数据的特点研究适合三维点的神经深度网络,并介绍Point Net++的网络结构,在此基础上附上点云数据中重要的几何结构法向量,利用已有的航天飞行器的三维模型制作数据集训练神经网络结构。再次,点云配准需要良好的初始位姿,基于关键点描述配准的方法可以提供良好出初始位姿信息。由于设备的缺陷以及客观因素,即使是平面物体的点云数据也不会绝对平坦,有可能在平面上产生凸起部分,进而在关键点提取过程中会提取到这些在平面上的点,这对关键点描述是不利的。为了解决这一问题提出基于法向量直方图的关键点提取方法,根据与邻域点的法向量夹角信息,减少在平面上提取关键点,并通过数据集和其他常用的关键点提取算法进行比较。对于随机采样一致性的初始配准算法,通过多边形几何约束的条件来剔除配准过程中的错误匹配点进而提高配准效率。最后,根据整个算法流程搭建软硬件实验平台,根据目标模拟器的精准控制得到航天飞行器移动前后的位置和姿态的准确值,并且通过算法得到计算值与之进行比较并分析误差产生的可能原因。
其他文献
要以全会精神为重点,深入学习好贯彻好全会精神,从党的百年奋斗历史经验中坚定理想信念,从党的百年奋斗重大成就中汲取奋进力量,以史为鉴,笃志奋发,在新征程上争取更大的胜利和荣光百年征程波澜壮阔,百年奋斗成就辉煌。在建党百年的重要历史关头,中国共产党召开了十九届六中全会,深入研究党领导人民进行革命、建设、改革的百年历程,全面总结党从胜利走向胜利的伟大历史进程、为国家和民族建立的伟大历史功绩,
中共党史上的三个重要决议,都有一条红线相互贯通,这就是伟大的建党精神。深入学习十九届六中全会《决议》,应在回顾回读前两个决议的同时,从一近、二长、三新、四经典、五影响大等特点和视角入手;这可以帮助我们学懂悟透,领会其精神实质,把握其核心要义,从而真正贯彻落实到行动中。
提到补钙,不少人都有自己的小妙招。比如,不少同学每天都习惯在早餐中搭配一杯牛奶,这样既营养又补钙。青少年还处在长身体的阶段,需要大量的钙质,而成年人随着年龄的增大,钙质就会慢慢流失,所以说"补钙"成了我们的一门必修课。然而,一些人并不知道"补钙不补维生素D可能只有‘事倍功半’之效"。让我们将眼光投向躲在补钙后面的最大"功臣"——维生素D,它可是补钙的好帮手。
随着城市化进程的加快,小区治理成为城市治理的热点、难点和痛点。舟山市通过组建"兼合式"党组织,引领小区多元合作共治,有效解决了小区治理主体缺失问题,实现了党建理念创新、设置方式创新、教育管理创新、党建与治理融合创新。但在实践中,也存在组织建设还不规范,激励保障还不够有力,居民参与意识不强等问题。深化"兼合式"党组织引领小区治理,必须坚持问题导向、目标导向,以能力提升、作用发挥为着力点,通过搭建各类
党支部是党的基础组织。习近平总书记在中央和国家机关党的建设工作会议上强调,建设好党的组织体系这座大厦,要让组织体系的经脉气血畅通起来,让党支部强起来。本文撷取了一些中央和国家机关党的建设优秀案例,以交流创新经验,推动相互促进。
自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)在海底作战、科学勘探和海洋资源调查等诸多方面发挥着重要作用。本文从电池能源和环境能源两方面对自主水下航行器的动力来源进行分类,介绍对应的AUV能源系统,总结现有国内外典型AUV的能源方案。分析现有电池能源的主要特性,并从数据采集、荷电状态预测、均衡电路三方面探讨电池管理系统。分析环境能源用作自主水下航行器动力电源
在抽水蓄能电站工程中,斜井布置较为普遍,且斜井的规模仍在不断扩大、加长,在施工中斜井的施工精度控制历来都是水电工程中的难题。安徽绩溪抽水蓄能电站引水系统中3条斜井轴线与水平夹角55°,采用反井钻开挖的方法具有代表性。安徽绩溪抽水蓄能电站参建各方经过多次讨论分析后,决定对3条斜井局部采用反井钻机导井法进行施工,在施工中总结了宝贵的经验。本文从反井钻机导井法施工与精度控制两方面进行阐述。