Control de Actitud de Naves Espaciales para Objetivos en Tierra Usando una Cámara No Calibrada
Autores: Song, Chao; Fan, Caizhi; Song, Haibo; Wang, Mengmeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control de Actitud de Naves Espaciales para Objetivos en Tierra Usando una Cámara No Calibrada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Ubicación geográfica
Eje óptico de la cámara
Controlador de fijación basado en imágenes
Parámetros de la cámara
Errores de proyección
Algoritmo de control adaptativo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Las técnicas de control de actitud de observación anteriores utilizan la ubicación geográfica de un objetivo en tierra para dictar la dirección del eje óptico de la cámara, mientras que la precisión del ensamblaje y la estructura interna de la cámara espacial no se consideran. Este artículo investiga el diseño de un controlador de observación basado en imágenes para un satélite de video en presencia de parámetros de cámara intrínsecos y extrínsecos inciertos. Primero se establece el modelo de proyección dinámica del objetivo en tierra en el plano de imagen, y luego se parametrizan linealmente los errores de proyección definidos. Además, se introduce una función potencial y una regla de autoactualización para estimar los parámetros en línea minimizando los errores de proyección. A medida que los parámetros se actualizan constantemente, se desarrolla un algoritmo de control adaptativo, de modo que los errores entre las proyecciones actuales y deseadas del objetivo en tierra converjan a cero. La estabilidad se prueba utilizando el lema de Barbalat. Los resultados de simulación muestran que el controlador diseñado puede mover con éxito la proyección del objetivo a las coordenadas deseadas, incluso cuando los parámetros de la cámara son desconocidos.
Descripción
Las técnicas de control de actitud de observación anteriores utilizan la ubicación geográfica de un objetivo en tierra para dictar la dirección del eje óptico de la cámara, mientras que la precisión del ensamblaje y la estructura interna de la cámara espacial no se consideran. Este artículo investiga el diseño de un controlador de observación basado en imágenes para un satélite de video en presencia de parámetros de cámara intrínsecos y extrínsecos inciertos. Primero se establece el modelo de proyección dinámica del objetivo en tierra en el plano de imagen, y luego se parametrizan linealmente los errores de proyección definidos. Además, se introduce una función potencial y una regla de autoactualización para estimar los parámetros en línea minimizando los errores de proyección. A medida que los parámetros se actualizan constantemente, se desarrolla un algoritmo de control adaptativo, de modo que los errores entre las proyecciones actuales y deseadas del objetivo en tierra converjan a cero. La estabilidad se prueba utilizando el lema de Barbalat. Los resultados de simulación muestran que el controlador diseñado puede mover con éxito la proyección del objetivo a las coordenadas deseadas, incluso cuando los parámetros de la cámara son desconocidos.