# Vision-Based Estimation of Small Body Rotational State during the Approach Phase

**Authors:** Paolo Panicucci, Jérémy Lebreton, Roland Brochard, Emmanuel Zenou, Michel Delpech  
**arXiv:** [2302.11364](https://arxiv.org/abs/2302.11364)  
**Date:** 2023-02-22  
**Summary page:** https://www.summarizepaper.com/fr/paper/2302.11364v1/

## Key points

- Le développement de l'exploration autonome des petits corps est crucial pour caractériser leurs propriétés avant leur insertion en orbite et les opérations de proximité.
- La complexité inhérente à cette population rend difficile la prédiction des propriétés avant l'arrivée du vaisseau spatial.
- L'article propose une estimation basée sur la vision de l'état rotationnel des petits corps pendant la phase d'approche.
- L'algorithme utilise le mouvement circulaire des repères pour calculer les axes possibles et choisir la solution d'axe de rotation.
- Le centre de rotation est estimé à partir du centre de luminosité.
- L'algorithme a été testé sur plus de 800 cas avec deux astéroïdes différents (Bennu et Itokawa), trois conditions d'illumination différentes et plus de 100 orientations d'axe rotatif différentes.
- Les résultats montrent que l'algorithme proposé est une mise pratique utile pour caractériser automatiquement les petits corps.
- Cet article présente également un cadre pour extraire et suivre les caractères dans les images ainsi qu'un moyen pour estimer le centre lumineux et le centre rotatoire.

## Summary

Le développement de l'exploration autonome des petits corps est crucial pour caractériser leurs propriétés avant leur insertion en orbite et les opérations de proximité. Cependant, la complexité inhérente à cette population rend difficile la prédiction des propriétés avant l'arrivée du vaisseau spatial. Pour relever ce défi, cet article propose une estimation basée sur la vision de l'état rotationnel des petits corps (c'est-à-dire le centre de rotation et la direction de l'axe de rotation) pendant la phase d'approche. Dans cette phase, le vaisseau spatial observe le corps céleste en rotation et suit les caractéristiques dans les images. Les pistes des caractéristiques étant la projection du mouvement circulaire des repères, les axes possibles sont calculés. Ensuite, la solution d'axe de rotation est choisie parmi les candidats possibles en exploitant le mouvement des caractéristiques et une approche heuristique. Enfin, le centre de rotation est estimé à partir du centre de luminosité. L'algorithme a été testée sur plus de 800 cas avec deux astéroïdes différents (Bennu et Itokawa), trois conditions d'illumination différentes et plus de 100 orientations d'axe rotatif différentes. Les résultats montrent que l'axe rotatif peut être déterminée avec une erreur limitée dans la plupart des cas, ce qui implique que l’algorithme proposée est une mise pratique utile pour caractériser automatiquement les petits corps. De plus, cet article présente également un cadre pour extraire et suivre les caractères dans les images ainsi qu’une moyen pour estimer le centre lumineux et le centre rotatoire.