小天體探測是深空探測活動(dòng)中的熱點(diǎn)問題,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,世界各國陸續(xù)開展了包括飛躍、繞飛、撞擊、著陸以及采樣返回等多種針對小天體的探測活動(dòng),并達(dá)成了預(yù)定科研目標(biāo)。小天體探測活動(dòng),對先進(jìn)航天技術(shù)的驗(yàn)證和發(fā)展起到了關(guān)鍵作用,對探索天體誕生和生命起源也有著重要的科學(xué)意義。在小天體探測活動(dòng)中,導(dǎo)航技術(shù)決定了探測器能否成功按需著陸,也因此決定了后續(xù)科研任務(wù)能否成功進(jìn)行。傳統(tǒng)的慣性導(dǎo)航方法誤差較大且存在誤差累積問題,故難以適用于復(fù)雜的小天體探測活動(dòng),而基于視覺技術(shù)的地形相對導(dǎo)航方法的引入,使探測器完全自主導(dǎo)航成為了可能。目前,小天體探測任務(wù)常用的導(dǎo)航技術(shù),普遍結(jié)合了傳統(tǒng)慣性導(dǎo)航方法和基于視覺技術(shù)的地形相對導(dǎo)航方法,具備精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn),能夠有效地輔助探測器完成著陸任務(wù)。首先,研究了小天體探測任務(wù)中的導(dǎo)航問題,提出了小天體探測下降段視覺地形相對導(dǎo)航方法。依據(jù)單像空間后方交會(huì)的基本原理,建立了包含導(dǎo)航相機(jī)內(nèi)外方位元素、像點(diǎn)坐標(biāo)與物方坐標(biāo)等參數(shù)的誤差方程,利用附有參數(shù)的條件平差方法,實(shí)現(xiàn)對參數(shù)準(zhǔn)確解算。相對于現(xiàn)存導(dǎo)航算法,本算法一方面考慮了相機(jī)內(nèi)方位元素帶來的誤差,另一方面在參數(shù)解算過程中利用平差方... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 小天體探測任務(wù)現(xiàn)狀
        1.2.2 自主導(dǎo)航方法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)
第2章 導(dǎo)航數(shù)據(jù)仿真平臺(tái)
    2.1 引言
    2.2 導(dǎo)航過程中的表示方法
        2.2.1 坐標(biāo)系統(tǒng)
        2.2.2 姿態(tài)表示
    2.3 導(dǎo)航數(shù)據(jù)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)
        2.3.1 導(dǎo)航數(shù)據(jù)仿真平臺(tái)功能
        2.3.2 導(dǎo)航數(shù)據(jù)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)原理
    2.4 導(dǎo)航數(shù)據(jù)仿真平臺(tái)運(yùn)行過程
    2.5 本章小結(jié)
第3章 小天體探測下降段視覺地形相對導(dǎo)航方法設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 導(dǎo)航算法涉及的基本方法
        3.2.1 單像空間后方交會(huì)法
        3.2.2 附有參數(shù)的條件平差方法
    3.3 導(dǎo)航算法的設(shè)計(jì)
        3.3.1 導(dǎo)航算法設(shè)計(jì)思想
        3.3.2 導(dǎo)航算法推導(dǎo)過程
        3.3.3 導(dǎo)航算法運(yùn)行流程
    3.4 算法的特點(diǎn)和優(yōu)勢分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 視覺地形相對導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.1 引言
    4.2 導(dǎo)航數(shù)據(jù)仿真平臺(tái)下的仿真驗(yàn)證
        4.2.1 特征點(diǎn)數(shù)量對導(dǎo)航精度的影響
        4.2.2 特征點(diǎn)分布對導(dǎo)航精度的影響
        4.2.3 參數(shù)解算誤差及收斂性分析
        4.2.4 算法運(yùn)算時(shí)間
    4.3 小天體視覺地形相對導(dǎo)航仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.3.1 小天體模型及驗(yàn)證數(shù)據(jù)生成
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.3.3 算法性能對比與分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3160442