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题名小天体探测附着段导航陆标高效优选方法
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作者
侯博文
王大轶
王炯琦
徐超
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机构
国防科技大学理学院
北京空间飞行器总体设计部
北京控制工程研究所
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出处
《深空探测学报(中英文)》
北大核心
2025年第2期124-132,共9页
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基金
国防科技大学青年自主创新科学基金项目(ZK23-01)
空间智能控制基金国家实验室项目(HTKJ2023KL502012)。
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文摘
针对小天体探测附着段精度要求高的需求,在星上资源严重受限且可用于附着段导航陆标数量多的条件下,提出了一种基于“陆标-探测器”几何关系的导航系统状态估计精度评价指标,在推导导航陆标与小天体探测器几何关系解析表达式的基础上,结合Fisher信息矩阵设计了系统状态估计方差下界的标量计算方法,避免了传统精度评价过程中复杂矩阵的运算,并采用“模拟退火-枚举法”对导航陆标组合优化选取,在保证系统状态估计精度的同时,提升了导航陆标优化选取的效率。将该方法应用到小行星“爱神”(Eros)探测附着段光学导航场景中,仿真结果表明该方法能有效提升导航陆标优化选取效率和系统状态估计精度,可为小天体探测导航提供技术支撑。
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关键词
小天体探测
附着段
导航陆标
优化选取
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Keywords
asteroids
landing
navigation landmark
optimization
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分类号
V1
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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题名小天体导航陆标深度学习预测框匹配算法
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作者
肖扬
李帅
王光泽
邵巍
姚文龙
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机构
青岛科技大学自动化与电子工程学院
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出处
《深空探测学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2022年第4期400-406,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61773227,61971253)。
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文摘
深度学习算法对小天体陨石坑等导航陆标的识别率比传统算法高,但难以实现在多种图像变化下的匹配,针对此问题提出一种基于特征描述符的识别预测框描述方法,并完成识别结果的匹配。该算法首先确定识别预测框圆形支撑区域,构建具有旋转平移、尺度和亮度不变性的10维特征描述符,采用描述符向量间相对距离对预测框匹配。仿真结果表明该算法对不同变换下图像都具有较强的鲁棒性,预测框正确匹配率达到90%以上,可为小天体探测导航提供技术支持。
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关键词
深度学习
导航陆标
支撑区域
特征描述符
预测框匹配
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Keywords
deep learning
navigation landmarks
support area
feature descriptor
prediction frame matching
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分类号
V448.2
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名基于陆标和脉冲星测量的自主导航方法
被引量：3
- 3
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作者
褚永辉
李茂登
黄翔宇
王大轶
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机构
北京控制工程研究所
空间智能控制技术重点实验室
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2015年第B12期143-146,共4页
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基金
国家杰出青年科学基金(61525301)
国家自然科学基金青年基金(61503023)
民用航天项目
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文摘
火星探测器经过近火点制动进入大椭圆环绕轨道后,要求能够自主确定探测器的位置、速度等导航信息。提出了一种基于陆标和X射线脉冲星测量的自主导航方法。该方法针对火星大气辅助减速的大椭圆轨道,提出在近火点使用陆标导航,在离开火星大气后的高轨道段使用脉冲星导航。利用星上光学敏感器获得火星陆标信息和X射线敏感器测量脉冲星信号,通过扩展卡尔曼滤波方法(EKF)进行滤波处理得到探测器位置。在现有导航敏感器水平下,该组合导航方法能够取得近火点100 m,远火点1 km的导航精度。该方法实现了两种导航方式优势互补且精度高,为火星环绕段自主导航提供了一种新思路。
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关键词
自主导航
陆标导航
脉冲星导航
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Keywords
autonomous navigation
landmark navigation
pulsar navigation
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分类号
V488
[航空宇航科学技术]
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题名基于天文和陆标观测的月球卫星自主导航方法
被引量：5
- 4
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作者
宁晓琳
马辛
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机构
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第7期1737-1747,共11页
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基金
国家自然科学基金(60874095
60736025)
+2 种基金
国家杰出青年科学基金(60825305)
国家973计划(2009CB724002)
国家863计划(2008AA12A216)
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文摘
随着我国月球探测工程的开展,为弥补地面测控的局限性,月球卫星的自主导航技术已成为一项亟待解决的关键技术。本文提出了一种基于天文和陆标观测的月球卫星自主导航新方法,该方法利用星上姿态敏感器和有效载荷相机获得天体观测信息和陆标观测信息,通过非线性Unscented滤波方法进行信息融合,实现了二者的优势互补,在提高精度的同时也提高了可靠性。同时针对传统导航姿态估计方法中欧拉角存在奇点,四元数及其误差滤波更新后不能同时满足约束条件的问题,采用了先进的四元数-广义Rodrigues参数姿态估计方法,该方法用四元数描述姿态,用广义Rodrigues参数描述姿态误差,自适应跟踪误差变化,尤其适用于初始姿态误差大且误差特性不确定的姿态估计问题。仿真结果表明该方法可提供包括位置、速度和姿态在内的全部导航参数,且具有较高的估计精度,是一种非常适于月球卫星的高精度自主导航方法。
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关键词
月球卫星
自主导航
天文导航
陆标导航
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Keywords
Lunar satellite
Autonomous navigation
Celestial navigation
Landmark navigation
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分类号
V448.22
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名一种小行星探测陆标导航方法
被引量：1
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作者
张成渝
梁潇
华宝成
武延鹏
王安然
张依诺
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机构
北京控制工程研究所
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出处
《空间控制技术与应用》
CSCD
北大核心
2021年第1期78-86,共9页
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基金
国防科技重点实验室基金项目(HTKJ2019KL502001)。
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文摘
针对小行星探测下降着陆段精确相对导航问题,提出了一种基于Stereophotoclinometry(SPC)陆标的相对导航方法.该方法先采用SPC光照模型渲染陆标的预测图像,再利用双线性插值从观测图像中生成陆标的提取图像.通过组合相关匹配实现预测图像与提取图像的高精度匹配,得到陆标中心点对应观测图像位置,即可利用N点透视(PNP)算法进行相机位姿估计.仿真结果表明,该方法在初始相机位姿偏差较大时也能达到亚像素的图像位置确定精度,并且具有较好的实时性.
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关键词
小行星探测
陆标导航
图像匹配
亚像素精度
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Keywords
asteroid exploration
landmark navigation
image matching
sub-pixel accuracy
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分类号
V448.2
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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