郎 燕, 张国琪, 张锦江, 刘启海, 郭朝礼, 李 林

1. 北京控制工程研究所, 北京 100094

2. 空间智能控制技术全国重点实验室, 北京 100094

0 引 言

空间站是一类特殊的大型航天器,其任务需求多、功能复杂和可靠性要求高,还配备了规模庞大的各类平台设备和科学载荷,这对空间站的供电能力提出了极高要求,只有大尺度的太阳电池阵面才能满足能量转换需求.因此在轨可伸展的大型柔性太阳翼应运而生,在国际空间站、中国空间站[1-2]上均得到了应用.柔性太阳翼结构动力学的模态阶次高且密集、频率低且阻尼特性复杂,其参数的准确性对空间站实现高性能、强鲁棒的姿态和轨道控制性能具有重要意义[3-5].由于天地环境差异,在轨对柔性太阳翼开展振动测量和动力学参数辨识是获取高精度模态参数的重要手段[6-7].

基于视觉的振动测量技术[8-9]作为一种不影响被测对象功能完整性的非接触位移测量方式,具有全视场覆盖可测、全模态参数(频率、阻尼和振型)可获取的显著优点,已广泛应用于哈勃望远镜[10]、和平号空间站[11-12]、国际空间站[13-16]和日本GOSAT卫星[17-18]的太阳翼等挠性部件辨识试验中.但这一技术的局限性是对光照条件敏感,一旦太阳光、月光和地气光等环境光直接进入相机视场,将引起图像过亮甚至饱和,导致信噪比下降而无法准确提取出特征目标[19-22],长时间的强光直射还可能对相机内部的图像探测器及相关电路产生不良影响.因此,根据空间站运……