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光度曲线反演空间目标形状的发展现状

刘浩 杜小平

刘浩, 杜小平. 光度曲线反演空间目标形状的发展现状[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(5): 744-754. doi: 10.3788/CO.20150805.0744
引用本文: 刘浩, 杜小平. 光度曲线反演空间目标形状的发展现状[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(5): 744-754. doi: 10.3788/CO.20150805.0744
LIU Hao, DU Xiao-ping. Development of shape estimation of space target based on lightcurve inversion[J]. Chinese Optics, 2015, 8(5): 744-754. doi: 10.3788/CO.20150805.0744
Citation: LIU Hao, DU Xiao-ping. Development of shape estimation of space target based on lightcurve inversion[J]. Chinese Optics, 2015, 8(5): 744-754. doi: 10.3788/CO.20150805.0744

光度曲线反演空间目标形状的发展现状

doi: 10.3788/CO.20150805.0744
基金项目: 部委资助项目
详细信息
    通讯作者:

    刘 浩(1990—),男,山东东阿人,硕士研究生,助理工程师,2010年于空军工程大学获得学士学位,主要从事空间目标监视与识别方面的研究。E-mail:haoliu991109@sina.cn

    杜小平(1966—),女,河北昌黎人,博士,教授,博士生导师,主要从事空间态势感知与目标特性方面的研究。E-mail:dxp8600@163.com

  • 中图分类号: V19;V556.5;V557

Development of shape estimation of space target based on lightcurve inversion

  • 摘要: 光度曲线反演空间目标形状和姿态等参数为空间目标监视与识别提供了新的技术途径。首先分析了基于光度曲线反演空间目标信息的必要性,之后通过关注和跟踪国内外最新发展情况,全面总结了目前进行形状反演的3种主流方法的研究现状及优缺点,对3种反演方法进行了比较分析,指出基于非线性滤波技术的形状反演方法是未来的主要发展方向,并分析了3种非线性滤波技术的优缺点。最后针对反演存在的问题,指出了基于改进的实时性更好的粒子滤波算法,融合多种传感器信息反演几何形状和表面材料更为复杂的空间目标是下一步研究发展的主要方向。

     

  • 图 1  不同状态目标基于时间序列光度曲线

    Figure 1.  Different states target lightcurve based on time sequence

    图 2  不同类别的空间目标太阳帆板指向分布图

    Figure 2.  Distribution diagram of solar panel offsets on different space target

    图 3  不同形状空间目标光度值的下限曲线

    Figure 3.  Lower limit of lightcurve in different space target shapes

    图 4  基于光度曲线特点的空间目标信息反演方法

    Figure 4.  Principle diagram of satellite information inversion based on the photometric curve

    图 5  基于高斯面密度法的空间目标反演结果

    Figure 5.  Space target inversion results based on the Gaussian surface density

    图 6  基于非线性滤波技术的形状反演方法流程图

    Figure 6.  Flow chart of the shape inversion method based on nonlinear filter technology

    图 7  利用向量法反演的空间目标形状

    Figure 7.  Shape of space target based on UKF

    图 8  MMAE方法结构图

    Figure 8.  Sketch diagram of MMAE approach

    图 9  形状模型库

    Figure 9.  Shape model library

    图 10  EKF算法流程图

    Figure 10.  Algorithm process of EKF

    图 11  UKF算法流程图

    Figure 11.  Algorithm process of UKF

    图 12  PF算法流程图

    Figure 12.  Algorithm process of PF

    表  1  非线性滤波综合分析表

    Table  1.   Comprehensive analysis of nonlinear filter

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-11
  • 录用日期:  2015-05-13
  • 刊出日期:  2015-01-25

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