【英文题名】
Vision-Based Navigation for Lunar Probe Softlanding
【作者】
姜肖楠 ;
【导师】
黄显林 ;
【学位授予单位】
哈尔滨工业大学 ;
【学科专业名称】
控制科学与工程
【学位年度】
2010
【论文级别】
博士
【网络出版投稿人】
哈尔滨工业大学
【网络出版投稿时间】
2011-06-22
【基金】
国家自然科学;
【关键词】
视觉导航 ;
分形地形建模 ;
改进SIFT算法 ;
图像分割 ;
模糊融合决策 ;
【英文关键词】
Visual navigation ;
fractal terrain modeling ;
improved SIFT algorithm ;
image segmentation ;
fuzzy fusion decision ;
【中文摘要】
自主导航方法作为月球探测二、三期工程的核心技术,是月球探测器定点软着陆成败的关键。视觉导航方法经过近三十年的发展,在传感器技术、芯片计算能力显著提高的推动下,具备了低成本、低功耗、高可靠性的显著优点,已经被广泛的应用在地面机器人、无人机、水下机器人的导航系统中。随着视觉处理算法的日益成熟,将视觉导航系统应用于月球探测器软着陆任务中,能够大幅度的提高探测器定点软着陆的导航精度。本文对月球软着陆中的视觉导航相关问题及其仿真方法做出了较为系统的研究。
针对月球软着陆的视觉导航和障碍识别仿真问题,提出了一种模拟月面生成方法。现有的月面地形信息无法应用在定点软着陆导航仿真中,算法将在现有的低分辨率月面高程数据的基础上,生成月面分形地形;之后,依据最新的月面地形数据库和地貌统计特征,添加月面的主要地形特征——撞击坑,并给出模拟月面的生成实例。
在分析月球软着陆视觉导航任务需求的基础上,提出了采用改进SIFT特征算法的特征匹配初始定位方法。算法在高斯差分图像的blob区域中随机选取采样点,并通过有限次迭代逼近极值点,计算相应的描述子;通过对大量不同月面地形的图像特征提取和匹配实验确定并验证了算法在不同类型月...
【英文摘要】
Autonomous navigation is one of the core technologies of the second and third phase of China Lunar Exploration Project, could determine the success of pin-point soft landing. With the development of three decades, driven by the sensor technology and significant improvement in chip's computing power, visual navigation methods has got the advantages of low cost, low power and high reliability, which has been widely used in the navigation systems of ground robots, unmanned aerial vehicles and underwater autono...
【更新日期】
2011-07-14
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