天问一号着陆器双目视觉避障技术

作     者：华宝成 李涛 刘洋 张依诺 王立 HUA Bao-cheng;LI Tao;LIU Yang;ZHANG Yi-nuo;WANG Li

作者机构：北京控制工程研究所北京100094 

基　　金：国家自然科学基金(61673057) 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2022年第43卷第1期

页      码：56-63页

摘      要：对天问一号双目视觉避障技术的组成、方案及原理进行了介绍,通过图像障碍识别和双目立体地形感知完成天问一号降落过程中的安全着陆点自动选取。通过高分辨率双目匹配和亚像素插值处理,提高远距离双目测量精度;在计算资源严格受限的条件下,采用FPGA作为硬件加速平台,通过功能模块的并行化和流水线设计,提高计算视差和三维信息的速度;为克服在轨恶劣环境导致的参数变化,设计在轨自标定方法实现双目对正参数表的自主更新;开展了地面试验和在轨应用,验证了双目视觉避障技术的有效性,实现2 K×2 K高分辨率双目稠密匹配,匹配用时1 s;三维地形测量精度达到6.4 cm@70 m,坡度识别精度0.5°;双目避障系统成功完成了在轨自标定处理,在轨图像能够有效恢复天问一号着陆点区域的三维地形。

主 题 词：天问一号着陆器 双目视觉避障系统 FPGA 双目立体匹配 

学科分类：08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3873/j.issn.1000-1328.2022.01.007

馆 藏 号：203109107...