非合作目标智能感知技术研究进展与展望

牟金震，郝晓龙，朱文山，李爽

1. 南京航空航天大学 航天学院，南京 211106 2. 上海市空间智能控制技术重点实验室，上海 201109 3. 北京跟踪与通信技术研究所，北京 100094

1 引言

尽管航天器采取了多种保护措施，但在真空、失重、高低温和强辐射环境下长时间工作，仍然会发生故障。这些故障给航天器带来了巨大的经济损失。在轨服务技术可以为故障失效、燃料耗尽或者模块更换的卫星、空间站和空间运载器等空间目标提供在轨维修服务，其通过服务航天器平台携带的机械臂系统、视觉系统与捕获系统完成在轨装配、捕获、维修、燃料加注等操控任务，可有效延长服务对象的使用寿命。传统在轨服务技术由地面人员遥操作协助完成交会对接，存在智能化水平低、适应差等问题。中国科技创新2030重大专项对在轨服务技术提出了更高的要求，以满足空间无人操控任务的需求。因此，开展智能在轨服务技术的研究，有助于提高空间操控平台的智能化水平[1]。

在轨服务任务中，服务航天器与服务对象到达交会对接距离后，利用服务航天器携带的感知系统完成对目标的位姿信息测量、关键部组件三维重构、关键部位识别等精细化感知。然而在轨服务对象中，由于对象先验信息无法获取，此时成为非合作目标。因此，非合作目标的智能感知成为近年来航天在轨操控领域的研究热点，受到各国的广泛关注和重视[2-3]。目前，面向在轨演示验证，非合作目标智能感知仍存在诸多难点，如小样本、多模态、模型适应与高维数据。……