行星軟著陸LIDAR導(dǎo)航傳感器仿真與數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究.pdf

1、隨著深空探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)行星軟著陸安全性、精確性的要求越來(lái)越高。在復(fù)雜地形條件下實(shí)現(xiàn)安全著陸點(diǎn)的選取以及精確的自主導(dǎo)航已成為行星軟著陸的關(guān)鍵技術(shù)，而行星軟著陸中著陸點(diǎn)的選取和自主導(dǎo)航都依賴(lài)于導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理的精度。本論文針對(duì)軟著陸動(dòng)力下降段的特點(diǎn)，對(duì)激光雷達(dá)(Light Detection and Ranging，LIDAR)導(dǎo)航傳感器進(jìn)行仿真，并對(duì)LIDAR導(dǎo)航傳感器數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。
　　首先，通過(guò)對(duì)激光雷達(dá)工作的

2、數(shù)學(xué)模型分析，開(kāi)展基于虛擬視景仿真軟件—開(kāi)放場(chǎng)景圖形(OpenSceneGraph，OSG)的LIDAR傳感器仿真方法研究，建立軟著陸動(dòng)力下降段LIDAR的掃描模型，實(shí)現(xiàn)著陸地形的高程數(shù)據(jù)采集。
　　其次，根據(jù)連續(xù)采集的LIDAR數(shù)據(jù)，開(kāi)展導(dǎo)航傳感器數(shù)據(jù)處理方法研究。在對(duì)原始激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理的基礎(chǔ)上，提取相對(duì)于平均高度和平均坡度差異較大的特征點(diǎn)，完成基于平面特征的高程數(shù)據(jù)匹配和基于星群匹配的高程數(shù)據(jù)匹配兩種地形匹配算法，并分別在