資料介紹
隨著我國深空探測技術(shù)的不斷發(fā)展,火星探測成為我國既月球探測后的下一個目標(biāo)。與月球相比,火星距離遠與地面站進行實時聯(lián)系較困難,所以要求火星探測器具有較強的自主著陸能力。眾多深空探測研究表明,探測器著陸區(qū)域的坡度一般為15度,最大著陸坡度不能超過30度。探測器要實現(xiàn)白主安全著陸,必須避開障礙物著陸到較為平坦的區(qū)域。因此實現(xiàn)火星探測器擬著陸區(qū)域的坡度估計顯得尤為重要?;鹦蔷嗟厍蜻h,負載能力有限,選擇傳感器要考慮到火星探測這一特殊情況。光學(xué)攝像機與其它傳感器相比,重量輕、能耗小適合火星探測這種遠程探測器。并且光學(xué)攝像機產(chǎn)生的圖像信息成本低、圖像的信息量大非常適合火星探測實時坡度估計。因此?;诒粍訄D像的火星探測器自主著陸研究有著較為重要的意義。
Larry Matthies在2008年提出用立體視覺對坡度進行檢測:北京航空航天大學(xué)的馬蓮等提出了利用高程數(shù)據(jù)進行坡度估計:哈爾濱T業(yè)大學(xué)的田陽,崔平遠,崔祜濤等利用非線性迭代來著陸區(qū)域的單應(yīng)矩陣得到法線方向從而得到坡度。
文中根據(jù)舒勒定理得出火星重力方向,然后根據(jù)計算機視覺中平面單應(yīng)矩陣H與其基礎(chǔ)矩陣F具有相容性原理得到所拍攝平面酌法向量,則坡度大小為平面法向量與重力方向夾角的大小。該方案經(jīng)過仿真驗證,能夠滿足火星探測器自主著陸過程中對坡度估計的要求。
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