En diversas tareas espaciales, como el acoplamiento de encuentro espacial y el mantenimiento en órbita, la medición de la postura y posición relativas de las naves espaciales que no cooperan es un componente clave. Sin embargo, los sistemas de posicionamiento global, los sistemas de detección de radar y los escáneres láser comúnmente utilizados no son adecuados para determinadas tareas espaciales especiales, ya que son grandes, pesados, complejos y caros.
La visión por computadora ha mostrado un buen desempeño recientemente en muchas misiones espaciales importantes debido a su bajo costo, tamaño pequeño, masa liviana y precisión aceptable. Pero para misiones espaciales que requieren alta precisión o que utilizan lentes gran angular, especialmente lentes que necesitan soportar duras condiciones mecánicas y térmicas en el espacio durante mucho tiempo, el modelo estenopeico tradicional no es suficiente.
Un equipo de investigación dirigido por el Prof. Zhang Gaopeng del Instituto Xi'an de Óptica y Mecánica de Precisión (XIOPM) de la Academia China de Ciencias (CAS) informó sobre un método de calibración de parámetros de distorsión en órbita basado en la consistencia del punto de fuga. El estudio fue publicado en Óptica y Láseres en Ingeniería .
Debido a que los paneles solares se utilizan comúnmente en la mayoría de las naves espaciales, el entorno espacial no puede utilizar objetos de calibración específicos y la información geométrica disponible es limitada, se utilizaron paneles solares para lograr la calibración de los parámetros de distorsión en órbita.
El método propuesto en este estudio incluye principalmente la estimación precisa de la posición del punto de fuga, el establecimiento de la función objetivo de acuerdo con la restricción de consistencia del punto de fuga y la optimización y solución de los parámetros de distorsión a través del algoritmo genético mejorado (IGA). A continuación se completó la solución en órbita de los parámetros de distorsión de la cámara espacial. El análisis cuantitativo se realizó mediante experimentos de simulación para obtener los efectos de diferentes factores influyentes.
El método de calibración de distorsión proporciona un mejor rendimiento que el método de Brown en términos de precisión. En experimentos físicos se pueden ver claramente trazas de corrección desde la base del modelo de satélite. El experimento indicó que este método puede realizar la corrección de la distorsión de la imagen del objetivo espacial. Es flexible y robusto para diversas tareas espaciales, como encuentros y atraques.
Más información: Gaopeng Zhang et al, Calibración en órbita de la distorsión de la lente de una cámara espacial utilizando una sola imagen, Óptica y láseres en ingeniería (2024). DOI:10.1016/j.optlaseng.2024.108140
Información de la revista: Óptica y Láseres en Ingeniería
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
