Dans diverses tâches spatiales telles que les rendez-vous spatiaux, l'amarrage et la maintenance en orbite, la mesure de la posture et de la position relatives des engins spatiaux non coopératifs est un élément clé. Cependant, les systèmes de positionnement global, les systèmes de détection radar et les scanners laser couramment utilisés ne conviennent pas à certaines tâches spatiales spéciales car ils sont volumineux, lourds, complexes et coûteux.
La vision par ordinateur a récemment montré de bonnes performances dans de nombreuses missions spatiales importantes en raison de son faible coût, de sa petite taille, de sa masse légère et de sa précision acceptable. Mais pour les missions spatiales qui nécessitent une grande précision ou qui utilisent des objectifs grand angle, en particulier des objectifs devant résister pendant une longue période à des conditions mécaniques et thermiques difficiles dans l'espace, le modèle sténopé traditionnel n'est pas suffisant.
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Zhang Gaopeng de l'Institut d'optique et de mécanique de précision de Xi'an (XIOPM) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a rapporté une méthode d'étalonnage des paramètres de distorsion en orbite basée sur la cohérence du point de fuite. L'étude a été publiée dans Optics and Lasers in Engineering. .
Étant donné que les panneaux solaires sont couramment utilisés dans la plupart des vaisseaux spatiaux, que l'environnement spatial ne peut pas utiliser d'objets d'étalonnage spécifiques et que les informations géométriques disponibles sont limitées, des panneaux solaires ont été utilisés pour réaliser l'étalonnage des paramètres de distorsion en orbite.
La méthode proposée dans cette étude comprend principalement l'estimation précise de la position du point de fuite, l'établissement de la fonction objectif en fonction de la contrainte de cohérence du point de fuite ainsi que l'optimisation et la solution des paramètres de distorsion grâce à l'algorithme génétique amélioré (IGA). La solution en orbite des paramètres de distorsion de la caméra spatiale a ensuite été achevée. Une analyse quantitative a été réalisée au moyen d'expériences de simulation pour obtenir les effets de différents facteurs d'influence.
La méthode d'étalonnage de la distorsion offre de meilleures performances que la méthode de Brown en termes de précision. Dans les expériences physiques, des traces de correction claires peuvent être observées à partir de la base du modèle satellite. L'expérience a indiqué que cette méthode peut réaliser la correction de la distorsion de l'image de la cible spatiale. Il est flexible et robuste pour diverses tâches spatiales telles que le rendez-vous et l'amarrage.
Plus d'informations : Gaopeng Zhang et al, Calibrage en orbite de la distorsion de l'objectif d'une caméra spatiale à l'aide d'une seule image, Optics and Lasers in Engineering (2024). DOI : 10.1016/j.optlaseng.2024.108140
Informations sur le journal : Optique et lasers en ingénierie
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
