發(fā)布時(shí)間：2021-02-13 22:32

　　深空探測車任務(wù)中，探測車的高精度導(dǎo)航與定位是探測車路徑規(guī)劃、危險(xiǎn)避障及科學(xué)目標(biāo)的接近的重要前提。由于深空探測車處于未知的外太空環(huán)境，而外太空環(huán)境的不同于地球，使得目前成熟的包括GPS在內(nèi)的地面導(dǎo)航定位技術(shù)不適用于深空探測車。因而依據(jù)包括慣性導(dǎo)航單元、里程儀、立體相機(jī)等在內(nèi)的探測車傳感器，開發(fā)自主、穩(wěn)定、快速的定位方法對深空探測車任務(wù)具有重要意義。本文主要研究內(nèi)容包括以下三個(gè)方面：1.闡述了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理，推導(dǎo)了捷聯(lián)慣導(dǎo)的數(shù)字迭代算法，重點(diǎn)介紹了四元數(shù)畢卡算法、等效旋轉(zhuǎn)矢量算法及圓錐運(yùn)動時(shí)的等效旋轉(zhuǎn)矢量法，并對其進(jìn)行了仿真。2.闡述了立體相機(jī)導(dǎo)航定位的原理，針對多幀序列立體影像上的同名點(diǎn)，通過特征點(diǎn)在多幀影像上的連續(xù)追蹤，在自適應(yīng)選取幾何關(guān)鍵幀的基礎(chǔ)上，構(gòu)建幾何約束強(qiáng)的影像區(qū)域網(wǎng)。通過光束法平差方法解求網(wǎng)中影像最優(yōu)的外方位元素，實(shí)現(xiàn)了高精度導(dǎo)航與定位。3.對捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)（IMU）、里程儀（Odometer）和立體視覺（Visual Stereo）誤差進(jìn)行了分析,建立了以捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)為主狀態(tài)方程和觀測方程，并給出了基于立體視覺/IMU/里程儀的深空探測車組合導(dǎo)航系統(tǒng)的聯(lián)邦濾波組合方... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

移動實(shí)驗(yàn)平臺及相關(guān)傳感器

2.1 J2000.0 地心平赤道慣性坐標(biāo)系（JPL時(shí)，一般用的是 J2000.0 月心平地球赤原點(diǎn)，且 X 軸、Y 軸和 Z 軸均平行于笛卡爾直角坐標(biāo)系，其以月球質(zhì)心為度原點(diǎn)方向（平均地球方向），Y 軸X，Y 構(gòu)成的平面）。月固系是一個(gè)平，火星的星固系是以火星質(zhì)心為原點(diǎn)在火星赤道面內(nèi)指向本初子午線，Y坐標(biāo)系。

圖 2.1 J2000.0 地心平赤道慣性坐標(biāo)系（JPL）實(shí)施時(shí)，一般用的是 J2000.0 月心平地球赤道心為原點(diǎn)，且 X 軸、Y 軸和 Z 軸均平行于 J200也是笛卡爾直角坐標(biāo)系，其以月球質(zhì)心為原點(diǎn)向經(jīng)度原點(diǎn)方向（平均地球方向），Y 軸垂直面（X，Y 構(gòu)成的平面）。月固系是一個(gè)平極軸定義，火星的星固系是以火星質(zhì)心為原點(diǎn)，Z 軸X 軸在火星赤道面內(nèi)指向本初子午線，Y 軸在直角坐標(biāo)系。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用于行星探測車定位的視覺測程新方法[J]. 邸凱昌,萬文輝,劉召芹.  遙感學(xué)報(bào). 2013(01)
[2]勇氣號和機(jī)遇號火星車定位方法評述[J]. 邸凱昌.  航天器工程. 2009(05)
[3]捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)姿態(tài)算法的研究[J]. 張朝霞,凌明祥,張樹俠.  中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 1999(01)

碩士論文
[1]MEMS-IMU/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孔祥雷.中北大學(xué) 2010
[2]捷聯(lián)慣導(dǎo)算法及車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 嚴(yán)恭敏.西北工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號：3032676