Resumen

El control del movimiento en el espacio es una cuestión importante para los robots espaciales, los encuentros y acoplamientos, la formación de pequeños satélites y algunos servicios en órbita. El control del movimiento requiere una detección robusta de los objetos y una localización de alta precisión de los mismos. Entre los muchos sistemas de detección, como el radar láser, los sensores de inercia y la navegación GPS, la navegación basada en la visión es más adaptable a las aplicaciones sin contacto en la distancia cercana y en el entorno de alta dinámica. En este trabajo, se introduce un sistema basado en la visión que sirve para un robot que flota libremente dentro de la nave espacial, y se presenta el método para medir la posición-actitud del cuerpo espacial 6-DOF. Al principio, se aplica el método de aprendizaje profundo para la detección robusta de objetos en el fondo complejo, y después de que el objeto sea navegado a una distancia cercana, el marcador de referencia se utiliza para una coincidencia más precisa y la detección de bordes. Una vez obtenidas las coordenadas precisas en la secuencia de imágenes, la posición y la actitud del espacio del objeto se calculan mediante el método geométrico y se utilizan para el control fino. Los resultados experimentales muestran que el método de reconocimiento basado en el aprendizaje profundo a distancia y la coincidencia de marcadores a corta distancia elimina eficazmente el reconocimiento de objetivos falsos y mejora la precisión del posicionamiento al mismo tiempo. El resultado de las pruebas muestra que la tasa de precisión de reconocimiento es del 99,8 y la precisión de localización es muy inferior al 1% en 1,5 metros. La cámara de alta velocidad y la plataforma electrónica embebida impulsada por la GPU se aplican para acelerar la velocidad de procesamiento de imágenes, de modo que el sistema funciona al máximo con 70 fotogramas por segundo. La contribución de este trabajo es introducir el método de aprendizaje profundo para el control del movimiento de precisión y, al mismo tiempo, garantizar la robustez y el tiempo real del sistema. Su objetivo es hacer que este sistema basado en la visión sea más practicable en las aplicaciones del espacio real.

• Materias:Aerodinámica Ingeniería aeroespacial Satélites Satélite artificial Meteorología
• Subjects:Aerodynamics Aerospace engineering Satellites Artificial satellites Meteorology
• Palabras claves:detección robusta de objetos, distancia cercana, sistema basado, plataforma electrónica incorporada, reconocimiento de objetivos falsos, control de movimiento espacial, localización precisa de objetos, sistema, control de movimiento de precisión, velocidad de procesamiento de imágenes
• Keywords:robust object detection, close distance, based system, embedded electronic platform, false target recognition, space motion control, precision object localization, system, precision motion control, image processing speed