[发明专利]空间两目标物的自主对准对接系统及方法

权利要求书

1.空间两目标物的自主对准对接系统，其特征在于，包括：

安装架，用于固定在第一目标物上；

处理器，设于所述安装架上，用于数据存储和计算；

标靶，用于固定在第二目标物上；

雷达探测单元，设于所述处理器上，与所述处理器电连接，用于通过所述处理器建立雷达坐标系、并获取所述标靶在所述雷达坐标系中的标定坐标H₁；

视觉测量单元，设于所述安装架上，与所述处理器电连接，用于通过所述处理器建立视觉坐标系、并获取所述标靶在所述视觉坐标系中的标定坐标H₂；

其中，所述处理器用于根据所述标定坐标H₁和所述标定坐标H₂获取所述雷达坐标系和所述视觉坐标系之间的转换矩阵H_T；

在所述标靶处于所述视觉测量单元的识别范围之外时，所述雷达探测单元用于获取所述标靶的雷达探测坐标L₁，并通过所述处理器将所述雷达探测坐标L₁转换为视觉测量坐标S₁，所述视觉测量坐标S₁用于引导所述标靶进入所述视觉测量单元的识别范围之内；

在所述标靶处于所述视觉测量单元的识别范围之内时，所述视觉测量单元用于直接获取所述标靶的视觉测量坐标S₂，所述视觉测量坐标S₂用于引导所述第二目标物与所述第一目标物完成对接。

2.如权利要求1所述的空间两目标物的自主对准对接系统，其特征在于，在所述标靶处于所述视觉测量单元的识别范围之内时，所述雷达探测单元用于获取所述雷达探测坐标L₂，所述处理器将所述雷达探测坐标L₂转换为视觉测量坐标S₂₀，并将所述视觉测量坐标S₂₀与所述视觉测量坐标S₂进行比对验证。

3.如权利要求1所述的空间两目标物的自主对准对接系统，其特征在于，所述雷达探测单元为激光雷达，所述视觉测量单元为三目相机。

4.空间两目标物的自主对准对接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S100，在第一目标物上固定雷达探测单元、视觉测量单元及处理器，并在所述雷达探测单元和所述视觉测量单元均能识别的范围内设置标靶；

步骤S200，通过识别所述标靶，分别对所述雷达探测单元和所述视觉测量单元进行标定，获得雷达坐标系和视觉坐标系之间的坐标转换关系，并将所述视觉坐标系作为所述处理器的计算处理坐标系统；

步骤S300，将所述标靶固定在所述第二目标物的已知点上，开始移动所述第二目标物，并通过所述雷达探测单元和/或所述视觉测量单元实时探测，获取所述标靶在所述计算处理坐标系统中的实时坐标；

步骤S400，所述处理器根据依次获取的各个所述实时坐标引导所述第二目标物与所述第一目标物逐渐靠近直至对准对接。

5.如权利要求4所述的空间两目标物的自主对准对接方法，其特征在于，所述步骤S200包括：

步骤S201，通过所述处理器分别建立所述雷达坐标系和所述视觉坐标系；

步骤S202，通过所述雷达探测单元获取所述标靶在所述雷达坐标系中的标定坐标H₁；

步骤S203，通过所述视觉测量单元获取所述标靶在所述视觉坐标系中的标定坐标H₂；

步骤S204，所述处理器根据所述标定坐标H₁和标定坐标H₂获取所述雷达坐标系和所述视觉坐标系之间的转换矩阵H_T，并确定以所述视觉坐标系为所述计算处理坐标系。