李荣华，李 恒，林婷婷，王 蒙

(1. 大连交通大学机械工程学院，大连 116028；2. 上海宇航系统工程研究所，上海 201109)

0 引 言

在轨服务技术和空间碎片清除技术是太空探测技术的重要组成部分，如何在复杂空间环境下有效保护空间轨道资源，进行卫星维修、寿命延长及垃圾清理是目前亟需解决的关键问题[1]。要解决上述问题，必须获得空间非合作目标运动参数及三维形貌信息，并通过质量评估方法验证三维形貌精度，只有符合精度要求，服务航天器才能接近目标航天器实施在轨服务[2]。

目前在对空间非合作目标进行三维形貌恢复时，重建方法主要分为两种：第一种是采用序列图像的重建方式[3-4]。第二种是采用激光雷达设备获取精度较高的三维数据，再经过目标运动特性分析、点云预处理、点云配准、三维重建等技术手段，获得三维模型[5-6]。激光雷达突破了传统的成像概念和模式，具有极高速度分辨率、且工作距离长、受光照条件影响小，可以快速获取目标某个视角的三维空间信息[7]。与传统的几何建模相比，基于激光雷达的三维模型重建方法更加精确、高效，应用领域也更加广泛[8]。

三维重建完成后，重建点云是否可用于控制服务航天器对目标航天器进行在轨服务，三维模型是否可用于目标航天器的状态和关键部位识别，进而引导平台接近服务目标等,都是未知的[9]。可见，对重建结果进行质量评估是非常重要的环节。Javaheri等[10]通过选定的客观质量指标与人类质量评估的相关性进行评价。……