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随着空间技术的不断发展,非合作目标的在轨服务技术受到世界各国的重视利用非合作目标在轨服务技术可对目标进行在轨组装检修维护,清理空间中漂浮的太空垃圾,抓捕或破坏敌方军事卫星,该技术的发展具有很高的民用价值及军事意义其中测量技术是在轨服务技术的基础,基于视觉的测量技术已相对比较成熟,但是视觉测量技术只能测量运动学参数,无法辨识惯性参数,惯性参数的测量尚处于探索阶段非合作目标的惯性参数的准确辨识,直接关系到在轨服务任务的顺利执行目前我国对非合作目标惯性参数辨识的研究仍落后于发达国家因此,加快研究非合作目标惯性参数辨识是十分迫切且具有重大意义的本文在综合分析国内外空间飞行器惯性参数自身辨识方法和非合作目标惯性参数辨识方法的基础上,采用一种基于动量守恒的惯性参数辨识方法该方法通过空间机器人旋转触须,对非合作目标施加碰撞激励,由星载传感器测量空间机器人的运动信息,进而可由空间机器人测得施加给目标的动量,由视觉提供非合作目标的运动信息,基于目标惯性参数辨识的线性回归方程,完成参数辨识首先,本文根据运动过程的需要,确定简单的物理模型,推导碰撞过程中空间机器人和目标的运动学和动力学模型,为后续研究奠定理论基础针对目标的碰撞过程进行分析,推导出目标惯性参数辨识的线性回归方程基于矩阵理论,对线性回归方程进行辨识矩阵列满秩分析和误差分析综合分析国内外的研究现状,分别采用最小二乘法和递推最小二乘算法从线性回归方程中辨识出惯性参数,并进行两种算法的仿真和分析,讨论了输入数据的丰富性对两种算法的影响并在此基础上确立了两种辨识算法方案,完全的最小二乘法和基于最小二乘解的递推最小二乘算法前者的辨识精度高,但浪费计算资源;后者辨识精度略低,但计算效率高为进一步完善辨识过程,保证触须给予目标可控的碰撞激励,本文研究了辨识过程的关键环节——碰撞激励,建立了辨识过程的碰撞激励模型计算触须与棱边的碰撞接触点位置,基于等效弹簧阻尼模型和库伦摩擦模型建立碰撞接触模型,推导出系统的碰撞激励动力学方程,即碰撞激励模型并采用四阶龙哥库塔法进行方程求解通过与ADAMS的仿真结果对比,验证碰撞激励模型的准确性最后,分析了惯性参数的估计误差对碰撞激励效果的影响