绕飞及着陆小天体的自主导航技术研究
本文研究绕飞及着陆小天体探测器的自主导航技术.由于小天体尺寸小,形状不规则,表面性质多变,故着陆小天体需要高精度的导航系统.而精确确定探测器轨道需要高精度的小天体模型,但仅仅利用地面和飞越期间的观测数据不能满足这个要求,故需要绕飞小天体来得到大量较为精确的观测数据.由于小天体的特殊性质,绕飞小天体需要自主导航.于是本文首先给出一种绕飞小天体的自主轨道确定算法,通过相机观测到的小天体图像和预处理的小天体模型进行匹配,得到小天体边缘特征点在惯性系的位置,利用阻尼最小二乘算法处理图像和特征点的位置信息得到探测器的位置,并以位置矢量为观测量,通过广义卡尔曼滤波确定探测器的轨道.然后,研究了一种用于着陆小天体的自主光学导航方案,利用探测器上的光学导航相机和激光测距仪分别测量三个特征点的图像坐标和探测器到特征点的距离,由此得出探测器的相对位置,并利用广义卡尔曼滤波实时确定探测器的轨道.最后,运用数学仿真验证了绕飞小天体的自主定轨算法和着陆小天体的自主光学导航方案的有效性.
自主定轨 小天体 阻尼最小二乘算法 广义卡尔曼滤波
黄翔宇 崔祜涛 崔平远
哈尔滨工业大学137#深空探测基础研究中心
国内会议
青岛
中文
219-228
2002-08-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）