空间交会对接中目标航天器位姿图像处理及杂散光技术研究

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1、空间交会对接中目标航天器位姿图像处理及杂散光技术研究贺瑞聪2014年12月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540空间交会对接中目标航天器位姿图像处理及杂散光技术研究作者姓名贺瑞聪学院名称光电学院指导教师李林教授答辩委员会主席刘越教授申请学位工学硕士学科专业仪器科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月Imageprocessingandstraylightanalysistechnologyresearchofthetargetspacecraftpositioninspacerendezvousanddocki

2、ngCandidateName：HeRuicongSchoolorDepartment:SchoolofOptoelectronicsFacultyMentor:Prof.LiLinChair,ThesisCommittee：Prof.LiuYueDegreeApplied:MasterMajor：InstrumentScienceandTechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2015北京理工大学硕士学位论文摘要在空间光学系统中，图像的

3、生成会受杂散光、空间距离、轨道参数等很多因素影响。为了获取精确的图像，这些因素应该综合考虑。在获取真实图像之前，仿真是必要的。通过对比仿真图像和真实图像，就可以判断精确度。本文主要工作是利用3DStudioMax软件建立了目标卫星的三维模型，并且根据目标航天器和对接航天器的位置和距离对目标航天器的真实图像进行了仿真，通过对接航天器上的敏感器相机捕获目标航天器特定位置姿态的二维图像。本论文应用了3DStudioMax软件来建模、仿真并且产生图像，3DsMax是一款制作三维动画、模型和图像的计算机图形软件。同时，本论文还利用杂散光分析计算软件

4、Tracepro仿真分析了交会对接激光雷达的真实图像，并计算了相应的能量。在Tracepro中，建立了目标卫星的模型和光源，并且设置了不同位置的接收面，然后进行了卫星表面的光线追迹，最终得到辐照度图分析卫星表面的杂散光。关键词：三维建模；二维成像；杂散光分析I北京理工大学硕士学位论文AbstractInspaceopticalsystem,imagedisplayandgenerationcanbeinfluencedbyvariousfactorssuchasstraylight,spacedistance,orbitparameter

5、sandsoon.Toacquireaccurateandclearimage,thesefactorsshouldbeconsidered.Beforeacquiringtherealimage,simulationisnecessary.Throughcomparingthesimulatedimagewiththerealone,accuracycanbeproved.Thispaperfocusesonbuildingathree-dimensional(3D)modelofatargetsatelliteandsimulatin

6、gtherealimageofthetargetspacecraftaccordingtothepositionanddistancebetweenthedockingspacecraftandthetargetspacecraft.The2Dimagesofthetargetsatelliteshouldbeacquiredinspecificpositionsandposturesfromasensorcameraonthedockingspacecraft.3DStudioMaxisthesoftwareusedintheproce

7、sstobuildmodels,simulateandgenerateimagesinthepaper.Itisa3Dcomputergraphicsprogramformaking3Danimations,models,andimages.Alsointhepaper,straylightanalysisandcalculationsoftwareTraceproisusedtosimulateandanalyzetherealimageoftherendezvousanddockinglaserradar,andcalculateth

8、ecorrespondingenergy.InTracepro,firstwebuildmodelsoftargetsatellite,lightsourceandreceivingsurfa