基于SINS/CNS的月球车自主导航方法
2012-07-09周标准裴福俊董国成
兵器装备工程学报 2012年8期
周标准,裴福俊,董国成
(北京工业大学 电子信息与控制工程学院,北京 100124)
月球车是一种在复杂的非结构化月面环境中执行探测任务的机器人,它是目前完成月球近距离探测的最直接有效的工具。在复杂的月面环境中,为了保证月球车探测任务的顺利完成,要求其具备高度的自主功能。其中,导航系统是月球车实现自主性的一项重要手段,而高精度的姿态信息是进行自主避障和路径规划的前提和基础[1]。通常,月球车是借助地面站通过无线电测控进行导航控制,但由于地球和月球的自转和公转运动以及由此所带来的地面站和月球车相对地理位置的变化,有时月球车会处于地面站无法测控的区域内,因此,月球车依靠自身携带的测量工具完成自主导航控制已成为重要的研究方向。
目前适用于月球车导航定向的方法一般可分为相对定向技术和绝对定向技术。相对定向技术主要包括以里程计和惯性导航系统为主的导航技术[1-2],具有可靠的短期精度、绝对的实时性和完全的自主性。但由于依赖于测量值的积累,所以其测量精度随时间增加而降低,不适于长时间、长距离导航定向[3]。绝对定向技术定向误差不随时间增加而增大,因此成为月球车导航定位技术的主流。目前可在实际工程中应用的绝对定向方法主要有视觉导航定向[4],无线电导航定向以及利用太阳敏感器[5]、星敏感器等绝对传感器进行定向等。
根据以上分析,对月球车导航定位几种重要算法的性能进行比较,比较参数如表1 所示。……
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