CMOS传感器辐射损伤对视觉位姿测量系统性能的影响机制

视觉位置姿态测量系统是在轨服务系统的重要组成部分。为了准确测量目标航天器部件的位置和姿态,针对CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)图像传感器在空间带电粒子辐照下光电敏感参数衰降,造成视觉系统性能退化的问题,利用CMOS传感器辐射损伤对视觉系统性能影响的理论与实验相结合的研究方法,结果显示:对CMOS传感器进行3.0 Me V质子辐照后,随着辐照注量增加,位置解算标准差迅速增大,当质子辐照注量为7.36×1010 p/cm2时,标准差为辐照前的4.41~17.86倍。姿态解算标准差随辐照注量增加而降低,姿态解算标准差在质子辐照注量为7.36×1010p/cm2时为辐照前的2.76~5.85倍。姿态解算精度要优于位置解算精度,这说明质子辐照对视觉系统位置解算精度的影响更大。该结果为掌握视觉系统的空间辐射效应奠定了基础。