束 安 ，裴浩东 ，周姗姗 ，段慧仙 ，陆佳琪

（1. 中国科学院智能红外感知重点实验室，上海200083；2. 中国科学院大学，北京 100049；3. 中国科学院上海技术物理研究所，上海200083；4. 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海200083）

1 引 言

近年来随着人类对太空探索的深入及全球对空间资源的持续开发与利用，空间碎片的数量急剧增加。例如2019 年印度进行了反卫星实验，美国国家航空航天局（NASA）表示该实验产生了约400 多块碎片，其中有24 块的轨道远地点超过了国际空间站所在轨道高度，给国际空间站和在轨卫星的正常工作造成了巨大的风险［1］。空间碎片一旦与正在服役的卫星航天器发生碰撞，会直接改变航天器的表面性能，导致航天器系统故障，对航天器的威胁极大。并且废弃的航天器还占用了宝贵的轨道资源，所以面向非合作航天器的在轨服务技术（On-Orbit Servicing，OOS）受到各国航天领域研究人员的重视［2-3］。

空间非合作航天器在轨服务的关键任务在于连续获取目标相对追踪系统的相对位置和姿态。随着立体视觉的发展，国际上以空间机器人进行空间在轨服务已成为一种必然趋势［4-5］。而视觉传感器作为空间机器人最主要的部分，成为了国内外航天机构的研究重点。2015 年，美国国防高级研究项目局（DARPA）在凤凰计划的基础上提出了“地球静止轨道卫星机器人服务”（RSGS），它采用多目视觉手段，在抓捕非合作航天器的逼近阶段，利用三目视觉算法实现对非合作目标的位姿测量，并计划于2022 年或2023 年发射［6-7］。……