小天体旋转轴估计方法

无需周期先验 3分钟内高精度

一种利用特征轨迹自适应选择与几何优化的小天体旋转轴估计方法,无需已知旋转周期,可在接近段快速稳定地确定旋转轴方向。

Wang, Yifan · 谢欢 · 晏雄锋 · Jie, Chen · Wang, Yaqiong · 79024760 · 杨明 · 童小华

IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing 2026

参数信息

旋转轴估计误差
2.69 °
误差低于3°的案例占比
89 %
误差低于5°的案例占比
92 %
运行时间
3 min

技术优势

无需旋转周期先验

通过几何优化模型直接确定旋转轴方向,摆脱了对准确旋转周期输入的依赖。

弱纹理下仍稳健

采用稀疏光流提取特征轨迹,并结合图像掩膜和双向流剔除不稳定轨迹,提升了弱纹理表面的跟踪可靠性。

运行时间短

所有仿真场景的运行时间均在3分钟以内,效率明显优于现有算法。

实飞验证有效

在OSIRIS-REx任务在轨数据上,对Bennu的旋转轴估计误差仅2.69°,验证了实际任务中的精度。

应用场景