基于视觉和MEMS-IMU融合的火星车导航定向技术*
2012-12-05娄路
航天控制 2012年4期
娄 路
重庆交通大学信息科学与工程学院,重庆400074
星际探测车是一种具有高度自主能力、适合于在复杂的非结构化行星地表环境中(比如火星或月球)工作的探测移动机器人。为确保探测车在这样的复杂环境中执行探测任务,要求它具备高度的自主导航定向性能。近几年随着深空探测技术的发展,星际探测车的导航定向方法越来越多,根据测试手段、应用环境和误差累计特性的差别,一般可以将这些方法归纳为相对定向技术和绝对定向技术两类。相对定向技术主要包括以里程计、惯性导航系统为主体进行开发的导航技术[1],该技术具有设备简单、实时性和完全自主不依赖外界环境的优点,能满足可靠的短距离导航精度。但是由于里程计、惯性导航系统具有一定的测量误差,随着测量误差的积累,导航精度随时间而降低,所以不适合于长时间、长距离导航定向。绝对定向方法主要有视觉导航、无线电导航以及利用太阳敏感器、星敏感器等进行定向[2],其定向误差不随时间而增大,适合长距离的定向,但是自主性和实时性较差,容易受到周围环境的影响。
文献[3]研究了利用太阳、地球的天文导航方法与航位推算法相结合获得位置的月球车组合导航方法。针对月球车导航的特殊要求,文献[4]提出了天文导航与航位推算有机组合的月球车自主导航系统。文献[5]提出一种利用对太阳高度的连续观测,通过最小二乘法求解天文位置圆非线性方程组,获得漫游车固定点位置的天文导航方法。……
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