基于雙目視覺的小行星軟著陸導(dǎo)航方法研究.pdf

1、地面測(cè)站與探測(cè)器之間的通信時(shí)延，使自主光學(xué)導(dǎo)航方式成為探測(cè)器向小行星著陸過程中重要的導(dǎo)航手段之一。采用雙目視覺技術(shù)的導(dǎo)航系統(tǒng)具有不依靠測(cè)距信息等優(yōu)點(diǎn)，因此在深空探測(cè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本論文針對(duì)小行星探測(cè)器下降段的特點(diǎn)，對(duì)基于雙目視覺的小行星軟著陸自主導(dǎo)航方法進(jìn)行了研究。首先，分析基于雙目視覺導(dǎo)航方法的基本原理，建立各坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系?？紤]空間點(diǎn)在導(dǎo)航相機(jī)像平面上的投影關(guān)系，結(jié)合極線幾何的性質(zhì)，建立雙目視覺投影成像模型。其次，對(duì)

2、特征點(diǎn)檢測(cè)與匹配算法進(jìn)行研究。提出一種快速SUSAN角點(diǎn)檢測(cè)算法，該算法具有不需要計(jì)算像素點(diǎn)梯度等優(yōu)點(diǎn)；針對(duì)特征點(diǎn)匹配問題，通過相似性檢驗(yàn)、兼容性檢驗(yàn)的邊緣特征點(diǎn)匹配方法，對(duì)雙目圖像的特征點(diǎn)進(jìn)行匹配。再次，給出了一種基于雙目視覺的運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)算法。該算法利用雙目測(cè)距及基于點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)原理，求取探測(cè)器的姿態(tài)和位置信息。最后，對(duì)基于雙目視覺的小行星著陸導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)并進(jìn)行了數(shù)學(xué)仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明本文給出的自主導(dǎo)航系統(tǒng)有效、可行