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Meng Yu Shuang Li Shuquan Wang Xiangyu Huang 《Advances in Space Research (includes Cospar's Information Bulletin, Space Research Today)》2019,63(2):1085-1099
In this paper, a novel crater-aided inertial navigation approach for autonomous asteroid landing mission is developed. It overcomes the major deficiencies of existing approaches in the literature, which mainly focuses on the case where craters are abundant in the camera field of view. As a result, traditional crater based methods require at least three craters to achieve crater matching, which limits their application in final landing phase where craters are scarce in the camera’s field of view. In contrast, the proposed algorithm enables single crater based crater matching based on a novel 2D-3D crater re-projection model. The re-projection model adopts inertial measurements as a reference, and re-projects the 3D crater model onto descent images to achieve the matching to its counterpart. An asteroid landing simulation toolbox is developed to validate the performance of the proposed approach. Through comparison with the state-of-the-art local image feature and crater based navigation algorithms, the proposed approach is validated to achieve a competitive performance in terms of feature matching and pose estimation accuracy with a much lighter computational cost. 相似文献
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环月探测器自主天文导航系统的可观度分析 总被引:1,自引:0,他引:1
文章提出了在环月段以月球—探测器—恒星、月球—探测器—太阳这两个位置面和月心距等观测信息进行滤波的导航方法。通过对几种非线性系统可观性分析方法的比较,在基于误差协方差阵的可观性分析方法基础上,提出了以谱半径定义的可观度分析方法,并证明了定义的可观度指标与系统导航精度的关系,说明其能够定量描述系统可观的程度。最后仿真验证了这种可观度分析方法的可行性。 相似文献
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提出了一种月球软着陆的高精度自主导航和控制方法.根据测距波束视线相对月面的几何关系,确定本体系的月心方向,组合利用测速仪获取的本体系三维速度确定本体系相对轨道系的姿态、速度及高度,并根据确定的参数性质选取适应的制导和控制方法.算法基于直接测量数据确定和控制姿态、高度和速度,不受惯性导航误差的影响,可以有效地提高姿态、速度与高度的确定精度和控制精度.数学仿真表明了算法的有效性. 相似文献
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针对探测器在木星系统内多次借力的飞行路径和轨道优化设计问题,提出了一种基于三层优化思想的飞行路径规划方法,该方法可根据给定的任务约束和交会目标,自动搜索探测器在木星系统内的借力飞行序列,同时完成标称飞行轨道的优化设计。首先,文章在给定轨道动力学模型和木卫借力模型基础上,建立了面向木卫交会任务的两次借力飞行轨道优化设计模型和求解方法;然后,采用结合遗传算法、全局遍历和贪婪算法的三层优化设计思路,给出了一种环木飞行路径规划方法;最后,以木星四颗卫星的交会任务为例进行了仿真分析。仿真结果表明:针对木卫的交会任务,探测器速度增量需求随木卫借力次数的增多,呈现先显著减小后逐渐增大的现象;探测器采用多次木卫借力的策略,可显著降低探测器的速度增量需求;探测器速度增量达到最优之后,借力目标收敛于交会目标,且速度增量随借力次数的进一步增多而逐渐增大。 相似文献
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随着半导体器件的快速发展,基于分子振-转吸收光谱的研究日益深入,以可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS)为代表的检测技术取得巨大进步,应用领域进一步扩大,已有超过一千类仪器应用于连续监测以及过程控制,每年出售的气体检测仪器占据了红外气体传感检测仪器总数的5%以上,已实现不同领域组分浓度、温度、压力等参数的高精度探测。本文针对仪器开发领域目标吸收信息被完全覆盖的复杂应用环境,利用调制技术将吸收信息转移到高频部分,经过分通道背景扣除和谐波信号归一化处理提取吸收信息。以测量含硫天然气中微量H2S为例,天然气中CH4含量超过90%,目标组分H2S的吸收信息被完全覆盖,将吸收信息转移到1 kHz频率,得到的谐波信号峰值与H2S浓度呈正相关,线性参数达到0.999 9,实现了弱吸收信号的有效提取,从方法上验证了提取弱吸收信号的有效性,进一步扩展了光学气体传感的应用领域,为仪器开发提供技术保障。 相似文献
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