摘要：基于航天员地面单人便携训练、多人协同操作训练、空间在轨操作辅助支持以及远程协同支持等工程任务需要,开展混合现实训练与支持技术研究。设计了航天员混合现实训练与支持的工程实现总体技术框架,针对航天员地面训练环境、在轨任务环境以及远程支持环境等特殊因素,对混合现实头盔头部位姿实时估计技术、多人协同操作技术以及远程支持场景匹配等关键技术进行研究。试验验证和航天员体验表明,技术方法有效、用户体验良好,满足空间站航天员地面与长期在轨典型性训练和支持任务需求,提高了训练支持质量和效率。

摘要：对航天器舱内结构进行三维重建是辅助航天员混合现实训练的有效途径,为进一步提高重建结果的适应性,需要对目标结构附加语义信息。首次将语义三维重建技术引入航天员混合现实训练领域,针对航天器舱内结构复杂、排列错落等特点,采用卷积神经网络和即时定位与建图相结合的方式做出针对性设计。在现有算法的基础上,对二维语义分割进行简化并增强,采用加权迭代最近点算法进行目标重建,采用加权平均的方式进行语义更新,充分考虑图像间的联系,利用条件随机场进行后端优化。试验结果证明,算法无论在二维语义分割、SLAM还是最终的语义地图方面都取得了较高的精度;同时运算速度更快,计算机资源占用更小。