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龙图腾网获悉中国科学院上海技术物理研究所申请的专利激光雷达对空间非合作慢旋目标的相对位姿快速测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115963503B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310080594.0，技术领域涉及：G01S17/06；该发明授权激光雷达对空间非合作慢旋目标的相对位姿快速测量方法是由王凤香;黄庚华;刘鸿彬;舒嵘设计研发完成，并于2023-01-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本激光雷达对空间非合作慢旋目标的相对位姿快速测量方法在说明书摘要公布了：本发明专利公开了激光雷达对空间非合作慢旋目标的相对位姿快速测量方法，具体涉及航空航天技术领域。包括如下步骤：S1、利用线阵激光雷达快速获取目标点云后，读取目标参考点云，进入导航流程，对测量点云进行预处理；S2、将测量点云预处理之后，进行位姿初值估计；对于初次获取的目标点云数据，采用改进的主成分分析法计算初值；对于非首帧点云，选取前一帧的位姿结果作为初值；S3、经过步骤S1和S2之后，得到了可靠的初始位姿估计，利用ICP算法进行精确的位姿估计。本发明可实现对空间慢旋目标的快速位姿测量，通过特征采样、快速粗配准和卡尔曼滤波等技术，可实时稳定测量，算法测量精度高，可满足空间相关任务中对目标实时自动导航的任务需求。

本发明授权激光雷达对空间非合作慢旋目标的相对位姿快速测量方法在权利要求书中公布了：1.激光雷达对空间非合作慢旋目标的相对位姿快速测量方法，其特征在于：包括如下步骤： S1、利用线阵激光雷达快速获取目标点云后，读取目标参考点云，进入导航流程，对测量点云进行预处理； S2、将测量点云预处理之后，进行位姿初值估计；对于初次获取的目标点云数据，采用改进的主成分分析法计算初值；对于非首帧点云，选取前一帧的位姿结果作为初值； S3、经过步骤S1和S2之后，得到了可靠的初始位姿估计，利用ICP算法进行精确的位姿估计； 步骤S1的具体步骤如下： S1.1、对测量点云进行基于距离统计的去噪预处理，去除测量点云中离散的空间噪点；计算测量点云中每个点与其邻域范围内所有点的距离均值，称为每个点的点密度，统计所有点密度的均值和标准差；由于离散的噪声点具有远大于目标点的密度，将大于均值2倍中误差的点作为噪点剔除； S1.2、对测量点云进行运动补偿；设第一个激光点获取的时间为t0，目标自旋角速度为v，第i个激光点的测量时刻为，的自旋角度为，则 根据每个点的获取时标，按照上式计算该点在获取时刻相对于激光开始测量时刻角度，然后用角度计算姿态补偿矩阵，并对纠正得到，则 ； S1.3、对补偿后的测量点云进行基于特征的降采样；首先，使用主成分分析法计算每个点的法向量，构建协方差矩阵，则 对矩阵进行特征分解，得到特征向量和特征值；然后，对每一个纠正后测量点云中的点，计算矩阵，将每一个特征向量与矩阵做点乘计算每个点的影响因子,其中，并根据的大小对点集进行降序排列；最后，按照输出采样点数的要求，选择影响因子位于前列的点数作为采样点； 步骤S2的具体步骤如下： S2.1、对经过预处理的首帧目标点云进行主成分分析变换，提取主成分分量，建立在激光雷达成像坐标系中估计的目标本体坐标系；目标本体坐标系由参考点云定义，设为； S2.2、目标相对初始姿态变换矩阵， S2.3、解算目标本体坐标系与激光雷达成像坐标系之间的平移矩阵，将目标测量点云通过旋转矩阵变换，与参考点云，解算初始平移矩阵，则目标相对初始位姿； 。

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