王楷，徐世杰，黎康，汤亮

1. 北京控制工程研究所，北京 100190 2. 空间智能控制技术重点实验室，北京 100190 3. 北京航空航天大学 宇航学院，北京 100083

在航天器的在轨维护和近距离监视任务中，以光学相机为主要探测手段的视线导航方法被认为是进行航天器非合作式自主相对导航的重要手段[1]。进行视线测量的相对导航设备具有质量轻、功耗低、结构紧凑等诸多特点且属于被动探测，在该领域得到广泛应用[2]。

基于视线测量信息的相对导航方法，因缺乏追踪航天器与目标航天器间的相对距离信息，导致滤波估计中沿航天器连线方向的距离估计误差积累明显[3]。在单视线近距离条件下，Geller和Klein[4]研究发现如果将相机安装位置偏离追踪航天器质心，可以有效减少相对导航误差。尤岳等[5]、Geller和Perez[6]、Gong等[7]进一步从滤波方法、测量数据特性、误差协方差分析等方面研究该问题。针对中距离视线相对导航问题，一方面可以采用目标的轨道预报信息改善相对导航精度[8]；另一方面通过施加特定方向的轨道机动改善相对导航精度[9-11]。

基于双视线测量的相对导航方法是解决视线测量条件下沿距离方向观测度较差问题的又一有效方法。杨海燕和汤国建[12]研究了相对导航中双目视觉测量系统相对位姿的可观测性问题，Segal等[13]研了究类似的针对非合作目标的相对位姿测量问题并开展了地面物理仿真试验,但该方面研究要求双目系统的测量基线为固定值。陈统和徐世杰等[14-15]提出一种基于双视线测量的自主相对导航方法，用于非合作目标中距离交会。……