遙操作交會(huì)對(duì)接仿真系統(tǒng)實(shí)物單元設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、遙操作交會(huì)對(duì)接技術(shù)可作為貨運(yùn)飛船等無人航天器自動(dòng)交會(huì)對(duì)接的備份手段，可一定程度上提高對(duì)接任務(wù)的成功率，開展相關(guān)仿真研究工作對(duì)我國(guó)航天工程具有重要意義。本文緊扣遙操作交會(huì)對(duì)接技術(shù)研究的需求，針對(duì)遙操作交會(huì)對(duì)接仿真系統(tǒng)實(shí)物單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，開展了相關(guān)研究工作，主要研究工作及研究成果如下：
　　給出了實(shí)物單元總體設(shè)計(jì)方案。分析了實(shí)物單元的需求，包括功能和性能需求。開展了實(shí)物單元的總體設(shè)計(jì)，包括組成、硬件設(shè)備間的連接、仿真數(shù)據(jù)流以及開發(fā)與

2、運(yùn)行環(huán)境等設(shè)計(jì)。
　　研制了九自由度相對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上位機(jī)控制程序。針對(duì)“4+5”結(jié)構(gòu)九自由度相對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行了構(gòu)成與特性分析，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)驅(qū)動(dòng)控制程序，并開發(fā)了以太網(wǎng)通信接口。
　　設(shè)計(jì)了遙操作綜控臺(tái)方案，研制了DSP數(shù)據(jù)采集板卡。參照我國(guó)神舟系列載人飛船上的手柄操作習(xí)慣進(jìn)行了手柄選型，結(jié)合我國(guó)未來空間站可能開展的遙操作交會(huì)對(duì)接任務(wù)需求進(jìn)行了綜控臺(tái)控制面板布局設(shè)計(jì)。基于TMS320F2810芯片設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集板，實(shí)現(xiàn)了對(duì)

3、控制面板按鍵消息和手柄信號(hào)的采集，開發(fā)了上位機(jī)接口程序。
　　設(shè)計(jì)了單攝像機(jī)模擬寬窄兩 TV攝像機(jī)方案，實(shí)現(xiàn)了追蹤飛行器視頻監(jiān)視功能的模擬。開展了攝像機(jī)選型，進(jìn)行了視場(chǎng)角設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，運(yùn)用 OpenCV圖像處理庫(kù)進(jìn)行圖像處理，實(shí)現(xiàn)了視頻圖像上標(biāo)刻線的疊加，并開展了視頻圖像的JP EG壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸和解壓顯示等工作。
　　遙操作交會(huì)對(duì)接仿真系統(tǒng)實(shí)物單元設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)最終達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，所研制的實(shí)物單元已在遙操作交會(huì)對(duì)接技術(shù)研究中得到了