深空探測中精確自主著陸導航方法研究.pdf

1、本文研究了飛行器下降著陸時的光學慣性組合導航方法，該方法是目前國內外研究的熱點，它可以提高飛行器的導航精度，滿足其在探測天體表面精確著陸的要求。本研究的自主導航方法涉及圖像處理和導航濾波兩個方面：第一，圖像處理方面。首先為了檢測飛行器下降圖像和地圖圖像中的角點特征，研究了圖像的Harris角點檢測方法，由于該算法計算速度快、抗噪性強、對光照強弱不敏感等優(yōu)點，所以它在飛行器著陸任務中具有相當?shù)膬?yōu)勢；其次研究了兩幅圖像之間的變換方法，本文假

2、設飛行器下降時的圖像與地圖圖像之間的變換是一種平面到平面的變換，這種假設可以簡化變換算法；最后研究了圖像的匹配方法，應用相位相關法和對數(shù)極坐標轉換方法計算出圖像之間的平移、旋轉、縮放關系后，再結合時域內的匹配算法確定下降圖像中特征點在地圖圖像中的位置，特征點的定位精度能達到1~2個像素。第二，導航濾波方面。應用圖像處理算法后，就可以確定飛行器著陸時拍攝圖像中的特征點在著陸天體上的位置，得到這些位置之后，結合慣性元件的測量信息，應用擴展卡