[发明专利]航天器态势理解特征确定方法、选取方法及装置

权利要求书

1.一种航天器态势理解特征确定方法，态势理解特征包括航天器上的点特征和线特征；其特征在于，包括：

根据点特征的观测值，确定基于点特征的位姿估计观测模型；

根据线特征的观测值，确定基于线特征的位姿估计观测模型；

获得基于点特征的位姿估计观测模型中观测量的Fisher信息矩阵；获得基于线特征的位姿估计观测模型中观测量的Fisher信息矩阵；

利用克拉美罗界，确定两种Fisher信息矩阵的误差下限，选取误差下限较小的态势理解特征作为最终的航天器态势理解特征。

2.根据权利要求1所述的航天器态势理解特征确定方法，其特征在于，基于点特征的位姿估计观测模型和基于线特征的位姿估计观测模型中均设有噪声。

3.根据权利要求1所述的航天器态势理解特征确定方法，其特征在于，利用测量元件获取航天器上的点特征和线特征。

4.根据权利要求3所述的航天器态势理解特征确定方法，其特征在于，所述测量元件为图像传感器。

5.根据权利要求3或4所述的航天器态势理解特征确定方法，其特征在于，点特征的观测值和线特征的观测值均为图像中的坐标。

6.一种航天器态势理解特征选取方法，其特征在于，包括：

利用测量元件获取航天器上的所有态势理解特征；

根据线特征的误差下限低于点特征的误差下限：

当所有态势理解特征中存在线特征时，选取线特征作为最终的航天器态势理解特征；

当所有态势理解特征均为点特征时，选取两个点特征拟合为一条直线特征，该两个点特征满足两点间距离平方与任一点距图像中心距离平方之差大于两倍相机焦距，将拟合的直线特征作为最终的航天器态势理解特征。

7.根据权利要求6所述的一种航天器态势理解特征选取方法，其特征在于，分别建立基于点特征和线特征的位姿估计观测模型，获得基于点特征和线特征的位姿估计观测模型中观测量的Fisher信息矩阵；

利用克拉美罗界，确定两种特征位姿估计观测模型中观测量的Fisher信息矩阵的误差下限，线特征的误差下限低于点特征的误差下限。

8.根据权利要求6或7所述的一种航天器态势理解特征选取方法，其特征在于，所述测量元件为图像传感器。

9.根据权利要求6或7所述的一种航天器态势理解特征选取方法，其特征在于，点特征的观测值和线特征的观测值均为图像中的坐标。

10.一种航天器态势理解特征选取装置，其特征在于，包括：

态势理解特征获取模块，用于获取航天器上的所有态势理解特征；

态势理解特征分类模块，根据线特征的误差下限低于点特征的误差下限，将所有的态势理解特征按点特征和线特征分类；

选取模块，当所有态势理解特征中存在线特征时，选取线特征作为最终的航天器态势理解特征；当所有态势理解特征均为点特征时，选取两个点特征拟合为一条直线特征，该两个点特征满足两点间距离平方与任一点距图像中心距离平方之差大于两倍相机焦距，将拟合的直线特征作为最终的航天器态势理解特征。

11.根据权利要求10所述的一种航天器态势理解特征选取装置，其特征在于，线特征的误差下限低于点特征的误差下限的确定方式为：

分别建立基于点特征和线特征的位姿估计观测模型，获得基于点特征和线特征的位姿估计观测模型中观测量的Fisher信息矩阵；

利用克拉美罗界，确定两种特征位姿估计观测模型中观测量的Fisher信息矩阵的误差下限，确定线特征的误差下限低于点特征的误差下限。

12.根据权利要求10至11中任一项所述的一种航天器态势理解特征选取装置，其特征在于，还包括测量元件，用于获取所有态势理解特征的观测值。