Método de Navegación Óptica y Análisis de Errores para la Fase de Aterrizaje Descendente en la Exploración Planetaria
Autores: Mu, Rongjun; Wu, Peng; Deng, Yanpeng; Song, Haofan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Método de Navegación Óptica y Análisis de Errores para la Fase de Aterrizaje Descendente en la Exploración Planetaria
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Problema
Navegación óptica
Modelo de distribución de posición espacial
Detección de cráteres
Modelo matemático equivalente al coseno de imagen
Toro espacial de grupo de Lie abeliano
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Para resolver el problema de la navegación óptica de alta precisión para el aterrizaje de sondas lunares y planetarias, se propone un método de navegación óptica basado en el modelo de distribución de posición espacial. El método se basa en la detección de cráteres, y se construye un modelo matemático equivalente de coseno de imagen basado en la correspondencia de objetos de cráteres. Se describe la distribución geométrica de la posición espacial de la sonda para formar un toro espacial de grupo de Lie abeliano y lograr un posicionamiento absoluto para la navegación óptica paramétrica. Finalmente, se discute el efecto del error de medición de la detección de cráteres en el posicionamiento y la actitud del sistema de navegación óptica, utilizando una elipse ajustada como objeto de análisis típico. Se analizan los efectos de diferentes configuraciones de distribución de cráteres y diferentes errores de detección en el rendimiento del algoritmo de navegación óptica propuesto. Los resultados de experimentos de simulación de Monte Carlo mostraron que el algoritmo propuesto en este documento tenía las ventajas de alta estabilidad, alta precisión y buen rendimiento en tiempo real, en comparación con los métodos existentes.
Descripción
Para resolver el problema de la navegación óptica de alta precisión para el aterrizaje de sondas lunares y planetarias, se propone un método de navegación óptica basado en el modelo de distribución de posición espacial. El método se basa en la detección de cráteres, y se construye un modelo matemático equivalente de coseno de imagen basado en la correspondencia de objetos de cráteres. Se describe la distribución geométrica de la posición espacial de la sonda para formar un toro espacial de grupo de Lie abeliano y lograr un posicionamiento absoluto para la navegación óptica paramétrica. Finalmente, se discute el efecto del error de medición de la detección de cráteres en el posicionamiento y la actitud del sistema de navegación óptica, utilizando una elipse ajustada como objeto de análisis típico. Se analizan los efectos de diferentes configuraciones de distribución de cráteres y diferentes errores de detección en el rendimiento del algoritmo de navegación óptica propuesto. Los resultados de experimentos de simulación de Monte Carlo mostraron que el algoritmo propuesto en este documento tenía las ventajas de alta estabilidad, alta precisión y buen rendimiento en tiempo real, en comparación con los métodos existentes.