基于增强现实的卫星装配诱导系统研究

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传统卫星装配时采用纸版技术手册具有诸多不便，尤其面对狭小空间、倾斜安装、盲区装配等复杂工况时，会面临可视性差、单人难以应对等问题，导致效率低，返工率高。利用增强现实技术实现装配信息的可视化显示，并进而对装配过程进行诱导，能够有效解决上述问题。本论文结合装备发展部某预研课题，以卫星装配增强现实诱导系统设计为研究背景，重点围绕系统架构设计、标识物设计与识别、三维注册等技术开展研究，并开发原理验证系统，取得了如下研究成果：
　　面向典型卫星装配工况对增强诱导功能的需求，提出了一种基于可穿戴增强现实的卫星装配诱导系统方案，实现了盲区可视化、装配信息及装配过程的可视化显示、装配效果的增强显示等功能。针对装配件身份识别和三维注册特征标识等的需求，考虑卫星研制对多余物管控较严，提出了一种基于二维码标识的装配件身份识别和三维注册特征标识一体化方案。并给出了装配增强诱导系统的典型工作流程。为该系统的研制提供了技术依据。
　　针对所给出的卫星装配诱导系统及三维注册特征标识方案，给出了一种基于二维码标识物的三维注册技术，利用二维码位置探测区的几何特殊性，将其用于三维注册真实场景定位，给出了一种基于多位置探测区的四点定位算法，实现了二维码的重用。由于二维码可喷涂于卫星组件表面，能够满足卫星建造规范，且由于二维码提供了准确的定位特征标识，提高了三维注册的精度。
　　为验证卫星装配增强诱导系统方案及相关技术的可行性，设计了一种基于增强现实眼镜的卫星装配增强诱导原理验证系统，开发了虚拟模型数据库、标识物定位和三维注册算法、虚实模型融合模块等，构建了原理验证系统，并针对上述功能和相关技术进行了实验验证，结果表明本文提出的系统方案的可行性和关键技术的有效性。

著录项

作者
郝秀峰;
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作者单位

哈尔滨工业大学;

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授予单位哈尔滨工业大学;
学科航天工程
授予学位硕士
导师姓名张世杰,果琳丽;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类计算机仿真;
关键词
卫星装配; 增强现实; 倾斜安装; 二维码标识; 三维注册;

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