王 鹤，樊世超，王婉秋，赵振庆

（北京卫星环境工程研究所，北京 100094）

0 引言

地面行走试验是月面巡视器研制过程的重要环节，必须在地面对巡视器移动性能、路径规划及自主导航等功能进行综合测试验证，以考察巡视器行走能力和工作的可靠性[1]。为了巡视器地面行走验证试验的需要，专门研制了月球低重力环境模拟设备。该设备由恒拉力子系统、位姿测控子系统、支撑子系统等组成[2]，其中：恒拉力子系统以悬吊方式与支撑子系统共同作用，给巡视器提供低重力环境；位姿测控子系统包括位姿测量和二维跟踪两个部分，首先通过位姿测量获取巡视器在水平面的二维位置信息，运算后可得到吊点在水平面投影的二维位置信息即跟踪偏差，然后将这一偏差量作为控制器的输入，控制器根据偏差输出控制指令，驱动二维跟踪平台运动到目标位置，再次测量跟踪偏 差，从而形成控制闭环，实现对运动物体（巡视器）的目标识别和位姿测量。

国内外对运动物体的目标识别和位姿测量研究很多，主要是通过计算机视觉检测技术完成对动态或静态物体的目标识别。根据视觉传感器（一般为CCD 相机）的数量可分为单目视觉和多目视觉的测量方法，其基本工作流程都是将视觉传感器获得的测量图像经图像采集卡传送到计算机，再使用软件进行图像处理后获得感兴趣的测量参数[3]。

单目视觉测量方法较为广泛地应用于随动机器人、航空航天以及军工等领域的目标跟踪，该方法仅需1 台相机，结构简单，相机内参数标定简单，同时避免了多个视觉传感器带来的视场小、立体匹配难的问题。……