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基于三维地形匹配的月球软着陆导航方法研究
引用本文:崔平远,冯军华,朱圣英,崔祜涛.基于三维地形匹配的月球软着陆导航方法研究[J].宇航学报,2011,32(3).
作者姓名:崔平远  冯军华  朱圣英  崔祜涛
作者单位:1. 北京理工大学宇航学院深空探测技术研究所,北京,100081;哈尔滨工业大学深空探测研究中心,哈尔滨,150080
2. 西安卫星测控中心,西安,710043
3. 北京理工大学宇航学院深空探测技术研究所,北京,100081
4. 哈尔滨工业大学深空探测研究中心,哈尔滨,150080
基金项目:国家自然科学基金(60874094); 国家863计划(2010AA122206)
摘    要:针对月球探测器定点着陆任务的需要,研究了基于三维地形匹配的导航方法。对三维地形匹配问题,将高程方差图局部极值点作为三维地形特征,在构建地形特征之间的相对位置与角度不变量的基础上,提出了基于投票的三维地形匹配策略。针对测量噪声统计特性的不确定性,将Sage-Husa噪声估计算子与迭代卡尔曼滤波相结合,通过对测量噪声进行在线估计有效避免滤波精度下降甚至滤波发散的出现。数字仿真结果表明所研究的导航方法能够有效地实现探测器相对位置和姿态的精确估计。

关 键 词:月球软着陆  视觉导航  地形匹配  位姿估计  

3D Terrain Feature Matching Based Navigation for Lunar Soft Landing
CUI Ping-yuan,FENG Jun-hua,ZHU Sheng-ying,CUI Hu-tao.3D Terrain Feature Matching Based Navigation for Lunar Soft Landing[J].Journal of Astronautics,2011,32(3).
Authors:CUI Ping-yuan  FENG Jun-hua  ZHU Sheng-ying  CUI Hu-tao
Affiliation:CUI Ping-yuan1,2,FENG Jun-hua3,ZHU Sheng-ying1,CUI Hu-tao2 (1.Institute of Deep Space Exploration,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China,2.Deep Space Exploration Research Center,Harbin Institute of Technology,Harbin 150080,3.Xi'an Satellite Control Center,Xi'an 710043,China)
Abstract:A 3D terrain feature matching based autonomous navigation method for lunar pinpoint landing is presented in this paper.Firstly,3D terrain features are detected by searching local maximum of the digital elevation map's local variance.Secondly,based on the invariants of relative distance and angle,a vote method is used to match detected terrain features with the feature database of global digital elevation map.Thirdly,for uncertainties of measurement noise statistics in pose estimation,the Sage-Husa noise sta...
Keywords:Lunar soft landing  Optical navigation  Terrain matching  Pose estimation  
本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录!
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