基于可观测性的序列图像自主导航观测时序规划方法

作     者：李嘉兴 王大轶 董天舒 李茂登 徐超 符方舟 LI Jiaxing;WANG Dayi;DONG Tianshu;LI Maodeng;XU Chao;FU Fangzhou

作者机构：北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京控制工程研究所北京100094 中山大学航空航天学院深圳518107 

基　　金：国家自然科学基金(U20B2055 61525301) 

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

年 卷 期：2023年第44卷第3期

页      码：411-421页

摘      要：针对行星着陆自主导航中图像处理计算负担重的问题,分析了序列图像自主导航的可观测性,并提出了一种观测时序规划方法。通过可观测性分析得到了在未知环境中使状态可观测的最少观测次数,这是切换观测陆标的边界条件。在此基础上,通过优化所构建的深度估计误差模型获得最佳观测间隔时间,从而自适应地规划观测时序,减少图像处理次数。仿真结果验证了可观测性分析的正确性,以及提出的观测时序规划方法的有效性,相比每个采样时刻均观测陆标,在不明显影响导航精度的条件下减少陆标观测次数45.9%,有效降低序列图像在线处理的计算负担,大幅提升未知环境中行星着陆器基于序列图像的自主导航能力。

主 题 词：行星着陆 序列图像 自主导航 可观测性 

学科分类：08[工学] 081105[081105] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.3873/j.issn.1000-1328.2023.03.010

馆 藏 号：203121046...