論文の概要: Vision-Based Estimation of Small Body Rotational State during the
Approach Phase
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.11364v2
- Date: Sun, 6 Aug 2023 15:36:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-08 23:59:08.600924
- Title: Vision-Based Estimation of Small Body Rotational State during the
Approach Phase
- Title(参考訳): 接近位相における小体回転状態の視覚に基づく推定
- Authors: Paolo Panicucci, J\'er\'emy Lebreton, Roland Brochard, Emmanuel Zenou,
and Michel Delpech
- Abstract要約: 本稿では,接近段階における小体回転状態の視覚的推定法を提案する。
このアルゴリズムは、2つの異なる小惑星を持つ800以上の試験ケースでテストされる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The heterogeneity of the small body population complicates the prediction of
small body properties before the spacecraft's arrival. In the context of
autonomous small body exploration, it is crucial to develop algorithms that
estimate the small body characteristics before orbit insertion and close
proximity operations. This paper develops a vision-based estimation of the
small-body rotational state (i.e., the center of rotation and rotation axis
direction) during the approach phase. In this mission phase, the spacecraft
observes the rotating celestial body and tracks features in images. As feature
tracks are the projection of the landmarks' circular movement, the possible
rotation axes are computed. Then, the rotation axis solution is chosen among
the possible candidates by exploiting feature motion and a heuristic approach.
Finally, the center of rotation is estimated from the center of brightness. The
algorithm is tested on more than 800 test cases with two different asteroids
(i.e., Bennu and Itokawa), three different lighting conditions, and more than
100 different rotation axis orientations. Each test case is composed of about
250 synthetic images of the asteroid which are used to track features and
determine the rotational state. Results show that the error between the true
rotation axis and its estimation is below $10^{\circ}$ for $80\%$ of the
considered test cases, implying that the proposed algorithm is a suitable
method for autonomous small body characterization.
- Abstract(参考訳): 小天体集団の多様性は、宇宙船の到着前に小天体特性の予測を複雑にする。
自律小天体探査の文脈では、軌道挿入と近接操作の前に小天体特性を推定するアルゴリズムを開発することが重要である。
本稿では,接近位相における小体回転状態(すなわち回転中心と回転軸方向)の視覚に基づく推定法について述べる。
このミッションでは、宇宙船は回転する天体を観測し、画像の特徴を追跡する。
特徴トラックがランドマークの円運動の投影であるので、可能な回転軸が計算される。
そして、特徴運動とヒューリスティックアプローチを利用して、可能な候補の中から回転軸解を選択する。
最後に、回転の中心は明るさの中心から推定される。
このアルゴリズムは、2つの異なる小惑星(ベンヌと伊藤川)と3つの異なる照明条件、100以上の異なる回転軸方向を持つ800以上の試験ケースで試験される。
それぞれのテストケースは、特徴を追跡し、回転状態を決定するために使用される小惑星の約250の合成画像で構成されている。
その結果、真の回転軸とその推定値の誤差は、考慮されたテストケースのうち10^{\circ}$ 以下であり、提案アルゴリズムが自律小体キャラクタリゼーションに適した方法であることが示唆された。
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