Estimación de pose óptica compensada por desenfoque de movimiento para objetivos espaciales no cooperativos mediante...

Área de la Ciencia:

• Robótica y Sistemas Autónomos
• Visión por Computadora
• Ingeniería Aeroespacial

Sus antecedentes:

• El desenfoque de movimiento degrada significativamente el rendimiento en los sistemas de navegación óptica para naves espaciales no cooperativas.
• La estimación precisa de la pose relativa es fundamental para el encuentro, las operaciones de proximidad y el acoplamiento seguros y exitosos de las naves espaciales.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un enfoque de imágenes estéreo consciente de la incertidumbre para la restauración robusta del desenfoque de movimiento y la recuperación de la pose relativa.
• Proporcionar confianza calibrada en las estimaciones de pose para la guiado y acoplamiento de naves espaciales con conciencia del riesgo.

Principales métodos:

• Acoplamiento de la eliminación de desenfoque guiada por física con regularización que preserva los bordes para la restauración de imágenes.
• Detección adaptativa de características elípticas en superficies fabricadas para ayudar a la estimación de pose.
• Refinamiento geométrico estéreo que incorpora la propagación de la incertidumbre de la medición.

Principales resultados:

• Demostró menores errores de posición y orientación en comparación con cinco métodos de referencia en experimentos de laboratorio y sintéticos.
• Logró tasas de éxito más altas, particularmente en condiciones de desenfoque de movimiento severo.
• Mantuvo un tiempo de ejecución práctico para la aplicabilidad en el mundo real.

Conclusiones:

• El enfoque propuesto de imágenes estéreo conscientes de la incertidumbre mitiga eficazmente el desenfoque de movimiento en la navegación de naves espaciales.
• Las estimaciones de incertidumbre calibradas permiten la toma de decisiones con conciencia del riesgo para operaciones autónomas.
• El método ofrece mejoras significativas para escenarios desafiantes como operaciones de proximidad con objetivos no cooperativos.