硬式空中加油相对位姿视觉测量技术研究

依据双目视觉的硬式空中加油精确测量需求,提出了一种硬式空中加油的伸缩管和受油口之间相对位姿测量方案。针对标志图像易遮挡问题,在受油口附近布置呈等腰梯形分布的标志图案,建立重构误差平方和最小的图像空间误差目标函数完成姿态估计,求取标志图案两腰延长线交点解算受油口中心位置;针对伸缩管的变形及无同名匹配点问题,提出用柱体轮廓线投影方法求取伸缩管轴线方程,进而求取姿态。最后在1∶1验证平台对该方案进行多次试验验证,结果表明本方案可实现对伸缩管与受油口的相对位姿精确测量,其相对姿态误差优于1°,相对位置误差优于10 cm。该方案首次提出对伸缩管位姿的测量,且可解决易遮挡、伸缩管变形和无同名匹配点问题,其精度满足硬式空中加油自动对接性能要求。