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dLITE:基于可微光照感知的轨道检查轨迹评估

机器人学 2025-12-19 v1

摘要

对太空载体的视觉检查日益受到太空运营商的关注,他们希望规划维护、特征损伤并延长高价值卫星在轨中的寿命。低 Earth 轨道 (LEO) 的环境在规划旨在最大化可见性、信息和数据质量的检查操作时 presents 独特挑战。阳光从太空身体照射的镜面反射、自阴影以及 LEO 中的动态光照显著影响整个轨道期间捕获的数据质量。由于相对运动,引入了可变的成像距离和姿态,这加剧了上述问题。使用仿真辅助的轨迹规划是常见做法。然而,针对近距离作业中特定提高结果图像质量的轨迹设计和优化的能力仍 largely 未探索。在本文中,我们提出了 \partialLITE,这是一个用于在轨检查操作的端到端可微仿真管道。我们利用最新可微渲染工具和自定义轨道预算器,使基于视觉传感器数据的轨道参数实现端到端优化。\partialLITE 使我们能够自动设计非显而易见的轨迹,极大提高了获取的数据质量和实用性。据我们了解,这种可微轨迹规划管道是首个其类,为现代计算方法的航天任务规划提供了新视角。项目页面:https://appearance-aware.github.io/dlite/

引用

@article{arxiv.2512.16011,
  title  = {dLITE: Differentiable Lighting-Informed Trajectory Evaluation for On-Orbit Inspection},
  author = {Jack Naylor and Raghav Mishra and Nicholas H. Barbara and Donald G. Dansereau},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.16011},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 9 images