星空背景下可见光空间碎片的观测技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 廖莎 |
| 答辩日期 | 2010-06-03 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 龚惠兴 ; 柴金广 |
| 关键词 | 空间碎片 捕获技术 多目标捕获技术 连通区域标记算法 Dsp |
| 学位专业 | 电路与系统 |
| 英文摘要 | 近年来，随着外层空间上空间碎片的增多，空间碎片的避撞问题已成为各国研究的热点，对于空间碎片的观测及捕获是处理空间碎片的必要研究。本文的目的在于利用观测捕获对空间碎片进行精确定位，为航天器提供准确信息，以避免发生灾难性碰撞。本文对空间碎片的运动特性、物理特性进行了深入的分析，并对可见光观测的背景进行了详细的讨论。根据系统设计的要求，论述了系统总体设计方案和工作原理，并对方案的可行性和方案可实现的前提进行了论述。对系统实时信息处理平台硬件结构等关键技术进行了深入研究，即满足了实际工程的条件，又设计了高效实时、可靠稳定的硬件平台。采用了以FPGA、DSP、主机等高性能处理器为核心的多级处理结构，使得系统处理速度显著提高，保证了捕获算法的实时计算。 在算法设计时，选取工程上实用的算法，并根据实际情况对算法进行简化和改进，减小了算法的复杂度和开销，提高算法的稳定性。在获取成像单元的数据时，采用高通滤波和阈值分割算法在FPGA中实现，几乎同步的完成了这两项算法，并存储处理后的数据，大大减小了数据量。之后采用连通区域标记算法和用于多目标捕获技术的算法，有效的去除了恒星背景，根据实际项目特点进行改进，解决了新目标出现、消失、闪烁、交叉运动和交叉分离的问题，并引进了置信度的概念，保留算法处理的历史数据，避免了由于单帧判断错误引起捕获错误目标的问题。 本文自行研制了电模拟器。对空间碎片和深空背景提出物理模型，结合实际的数据和系统指标计算，并加入了实际工程中产生的误差影响，使仿真出的图像尽可能的真实。利用STK，Matlab，VC++等多种软件平台仿真了外层空间图像，设计了配套的硬件，将数据输入到系统中进行仿真实验，取得了令人满意的效果。另外系统外场试验也表明，本文设计的实时处理平台可靠稳定，算法运行稳健有效，软硬件体系结构有很强的工程实用价值。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-09-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5116]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 廖莎. 星空背景下可见光空间碎片的观测技术研究[D]. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。