国家自然科学基金(60974107)
- 作品数：24 被引量：73H指数：6
- 相关作者：王惠南刘海颖李静盛庆红陈志明更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术交通运输工程电子电信更多>>
- 高分辨率卫星遥感影像严格几何定位模型发展综述被引量：5
- 2011年
- 成像几何模型是遥感影像几何处理和地球空间信息提取的理论基础。在不同类型的几何定位模型中,严格几何定位模型具有高精度、高可靠性的优点,因此对严格几何定位模型的研究有非常重要的意义。综述了近年来国内外新出现的高分辨率卫星遥感影像严格几何定位模型,分析了典型的3种模型:SISAR软件实现的严格几何定位模型、基于单位四元数的严格几何定位模型和基于对偶四元数的严格几何定位模型,阐述了其理论基础和优缺点。由于基于对偶四元数理论所建立的几何模型可将光线束的位置和姿态统一用对偶四元数表示,因此对该模型的研究是一个新的具有内在潜力的发展方向。
- 刘微微盛庆红姬亭王惠南
- 关键词：高分辨率卫星遥感影像
- 多星测控中波达方向估计传播因子虚拟ESPRIT算法被引量：2
- 2011年
- 针对多星测控中涉及的阵列天线信号波达方向估计问题,给出了一种新的基于传播因子的二维波达方向估计(2D-DOA)算法——传播因子虚拟ESPRIT算法(PMV-ESPRIT)。传统的虚拟ESPRIT算法需要对互相关矩阵进行特征值分解(EVD)或对数据接收矩阵进行奇异值分解(SVD),因此其运算量较大。而新算法基于传播因子方向向量分割的线性运算对传统算法做了进一步改进,其运算量明显降低,且具有更高的信号波达方向测向精度。仿真实验结果表明了PMV-ESPRIT算法的有效性和可行性。
- 马可锌刘海颖王惠南
- 关键词：多星测控二维波达方向阵列天线
- 基于虚拟结构的卫星编队机动控制被引量：9
- 2011年
- 针对某些航天任务在小卫星机动过程中需要保持编队构型,提出了利用虚拟结构解决三星编队机动控制问题。建立了虚拟结构坐标系,在机动过程中,三颗卫星视为一个虚拟刚体,保持编队构型。设计了虚拟结构的动力学和运动学控制器。动力学控制器包含编队队形反馈,实现对编队速度的控制。针对外加干扰,设计了姿态变结构控制器,利用李雅普诺夫方法证明了系统的稳定性。对三星编队机动进行仿真,实现了编队构型的保持,验证了方法的有效性。
- 冯成涛王惠南刘海颖
- 关键词：卫星编队变结构控制
- 基于对偶四元数的编队飞行卫星相对位姿描述及算法研究被引量：6
- 2011年
- 针对编队飞行微小卫星,突破轨道姿态分而治之的传统模式,利用对偶四元数,提出了主从星间的相对位置和姿态统一描述方法,建立了对偶四元数卫星编队运动学模型。该方法区别于描述刚体纯旋转变换的四元数方法,将主从星的本体系之间坐标变换的旋转和平移过程进行融合、统一,并具有非常简洁的形式。同时,给出了求解模型的算法,解算出主从星间的相对位置和姿态。仿真结果表明该模型及算法科学合理,能够满足编队飞行的测控要求。
- 马可锌王惠南付世勇
- 关键词：卫星编队飞行相对位姿
- 基于对偶四元数的航天器交会对接位姿双目视觉测量算法被引量：14
- 2013年
- 针对航天器交会对接中位姿参数的测量问题,突破传统的位姿计算态分而治之的模式,采用双目视觉技术和对偶四元数这一数学工具,建立了追踪航天器与目标航天器间相对位姿参数的统一描述模型。该模型与传统的欧拉角和四元数的描述方法完全不同,具有非常简洁统一的形式。同时,针对该对偶四元数模型,给出其两步解析算法,解算出两航天器间的相对位置和姿态参数。仿真结果表明该算法能够满足航天器位姿参数的测量要求,并且具有较强的稳定性,对航天器的在轨实时应用具有重要参考价值。
- 钱萍王惠南
- 关键词：双目视觉相对位姿交会对接
- 基于类GPS技术的编队卫星相对参数测量研究被引量：2
- 2012年
- 针对编队飞行小卫星间相对位置和相对姿态的测量,提出利用类GPS技术实现编队卫星间的自主测量,建立相应的测量模型来获得与相对位置和相对姿态相关的观测量。利用C-W方程和姿态运动学方程建立相应的状态方程,通过扩展卡尔曼滤波实现对编队卫星间相对参数的实时估计。MATLAB仿真结果表明,此方法能够获得很高的测量精度。
- 崔小松王惠南
- 关键词：编队卫星位姿测量
- 基于对偶四元数的卫星信息一致性控制
- 2013年
- 为了解决航天器控制信息一致性问题,提出了利用对偶四元数来描述对象的位置及姿态信息,实现位置与姿态的统一表述。同时利用信息一致性理论,通过设计航天器间的信息传递模型来解决分布式航天器间的状态同步问题。采用对偶四元数及信息一致性理论为工具,分别给出了位姿同步及跟踪两种控制方法并针对两种信息拓扑模型,以空间交会对接问题进行仿真实验,实验结果表明,在500s以内,卫星的位置及姿态实现了同步及跟踪控制。
- 冯成涛王惠南陈志明刘海颖
- 关键词：信息一致性交会对接位姿
- 基于信息一致性的分布式卫星姿态同步研究被引量：10
- 2010年
- 针对分布式卫星自主姿态同步问题,提出了一种基于信息一致性的姿态协同及跟踪控制方法,它采用信息一致性的理论,通过设计卫星间的信息传递模型来解决分布式卫星间的姿态同步问题。文中分别给出了姿态协同及姿态跟踪两种控制方法,并对其稳定性进行了分析。最后针对两种信息拓扑模型,以实际的多颗分布式卫星和PWM(脉宽调制)喷气系统进行仿真实验,表明了本文方法有效地实现了姿态的协同及跟踪。
- 陈志明王惠南刘海颖
- 关键词：分布式卫星一致性
- 基于相对点矩的SAR图像匹配算法被引量：2
- 2011年
- 为了解决景象匹配导航系统中图像存在旋转误差以及遮挡问题,提出了一种基于相对点矩的SAR图像匹配算法。Harris角点提取算子结合亚像素精确定位算法可以获得高精度的特征点坐标,而Hu不变矩具有平移、旋转、缩放(RTS)不变性,结合两者优点,本文首次提出了相对点矩的概念。相对点矩同样具有RTS不变性,可以实现任意旋转角度下的图像匹配,通过选择合适的特征半径,可以抵抗一定程度的遮挡。针对粗匹配点中存在的误差匹配点,采用相似三角形原理筛选并摒弃;最后,通过最小二乘法给出最优估计值。实验结果表明,该算法满足高精度、实时性和一定的抗干扰要求。
- 滕飞王惠南盛庆红
- 关键词：图像匹配不变矩HARRIS角点最小二乘法
- 基于普吕克直线的交会对接相对位姿确定算法被引量：6
- 2013年
- 为了描述航天器交会对接中的相对位置和姿态测量信息,提出了结合特征线的双目视觉测量以及普吕克直线方程来进行航天器交会对接的相对位姿测量算法。传统算法中航天器的相对位姿是分开测量和计算的,普吕克直线方程则统一描述了两个航天器的相对位姿信息。首先采用双目视觉算法计算得到目标航天器中两条非共面直线在追踪航天器下的坐标值,然后根据普吕克直线方程得到这两条直线在两个坐标系下的相对位姿关系,最后通过采用奇异值分解的方法解算出两个航天器间的相对位姿信息。仿真结果表明该算法不仅实现了位置和姿态的统一测量,而且能够满足航天器交会对接相对位姿的测量要求,验证了该算法的科学合理性与解算快捷性。
- 李静王惠南刘海颖
- 关键词：交会对接奇异值分解相对位姿航天器
