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天基非合作卫星高精度跟踪算法研究

张子玄 贾建军 强佳 张亮 李建华

张子玄, 贾建军, 强佳, 张亮, 李建华. 天基非合作卫星高精度跟踪算法研究[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(1): 126004-0126004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0126004
引用本文: 张子玄, 贾建军, 强佳, 张亮, 李建华. 天基非合作卫星高精度跟踪算法研究[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(1): 126004-0126004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0126004
Zhang Zixuan, Jia Jianjun, Qiang Jia, Zhang Liang, Li Jianhua. Research on space-based high precision algorithm for non-cooperative satellite[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(1): 126004-0126004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0126004
Citation: Zhang Zixuan, Jia Jianjun, Qiang Jia, Zhang Liang, Li Jianhua. Research on space-based high precision algorithm for non-cooperative satellite[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(1): 126004-0126004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0126004

天基非合作卫星高精度跟踪算法研究

doi: 10.3788/IRLA201948.0126004
基金项目: 

中国科学院国防科技创新重点部署项目

详细信息
    作者简介:

    张子玄(1991-),男,博士生,主要从事空间目标跟踪及相关系统等方面的研究。Email:pack10045@hotamil.com

  • 中图分类号: V19

Research on space-based high precision algorithm for non-cooperative satellite

  • 摘要: 空间非合作目标跟踪技术可以在多方面发挥重要作用,目前效果较好的图像跟踪算法多是基于视频流处理,但是由于面对的工况与航天应用面对工况不同,在跟踪精度、运算速度、预警率和虚警率等要求上不满足空间目标跟踪需求与任务要求,并且运算复杂难以在航天器中实现,不适合天基卫星跟踪。为解决这一问题,一种面向空间应用的卫星目标高精度跟踪算法被提出,该算法以图像相关、曲线拟合、卡尔曼滤波、SURF算法为基础,并将预测、跟踪和矫正过程相融合,最终获得在天基平台中具有可行性的高速稳定跟踪算法。相关实验表明,这种算法可以对平面内自由旋转、0.4~2.1倍尺度内缩放、有光照变化的图像进行连续跟踪,仿真试验平均跟踪误差小于0.9像素且大多数工况下计算速度高于200帧/s,并且算法对图像模糊、高斯噪声以及椒盐噪声都有较好兼容能力,对于实际模型目标跟踪仍有稳定跟踪能力。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-08-05
  • 修回日期:  2018-09-03
  • 刊出日期:  2019-01-25

天基非合作卫星高精度跟踪算法研究

doi: 10.3788/IRLA201948.0126004
    作者简介:

    张子玄(1991-),男,博士生,主要从事空间目标跟踪及相关系统等方面的研究。Email:pack10045@hotamil.com

基金项目:

中国科学院国防科技创新重点部署项目

  • 中图分类号: V19

摘要: 空间非合作目标跟踪技术可以在多方面发挥重要作用,目前效果较好的图像跟踪算法多是基于视频流处理,但是由于面对的工况与航天应用面对工况不同,在跟踪精度、运算速度、预警率和虚警率等要求上不满足空间目标跟踪需求与任务要求,并且运算复杂难以在航天器中实现,不适合天基卫星跟踪。为解决这一问题,一种面向空间应用的卫星目标高精度跟踪算法被提出,该算法以图像相关、曲线拟合、卡尔曼滤波、SURF算法为基础,并将预测、跟踪和矫正过程相融合,最终获得在天基平台中具有可行性的高速稳定跟踪算法。相关实验表明,这种算法可以对平面内自由旋转、0.4~2.1倍尺度内缩放、有光照变化的图像进行连续跟踪,仿真试验平均跟踪误差小于0.9像素且大多数工况下计算速度高于200帧/s,并且算法对图像模糊、高斯噪声以及椒盐噪声都有较好兼容能力,对于实际模型目标跟踪仍有稳定跟踪能力。

English Abstract

参考文献 (15)

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