Bei der Landungs- und Erkundungsmission in den Mondpolregionen kann durch die auf der visuellen Navigation über Einschlagskrater basierende Schätzung der Position und Orientierung der Landeeinheit eine hochpräzise Landungspositionierung erreicht werden. Zur Lösung der Schlüsselprobleme wie dem unklaren Übertragungsmechanismus des Schätzfehlers der Position und Orientierung in der visuellen Navigation über Krater und dem Fehlen ingenieurtechnisch praxisnaher Parameter wurde eine Studie zur Modellierung des Schätzfehlers der Position und Orientierung bei der visuellen Navigation über Krater durchgeführt. Es wurde ein modell des Positionsfehler auf Basis der gewichteten kleinsten Quadrate vorgeschlagen, um Fehler der Position und Orientierung unter dem Einfluss verschiedener Faktoren zu schätzen. Zunächst wurde in Kombination mit dem Prinzip der Schätzung von Position und Orientierung der visuellen Kraternavigation eine Quellenanalyse und Grundmodellierung der Fehler durchgeführt. Anschließend wurde auf Basis der Minimierung des Reprojektionfehlers ein Modell des Schätzfehlers erstellt. Schließlich wurde die quantitative Schätzung der Fehler unter Verwendung der Methode der gewichteten kleinsten Quadrate durchgeführt. Auf Basis des digitalen Höhenmodells (DEM) und der digitalen Orthofotokarte (DOM) der Mondpolregion wurde die visuelle Navigation der Mondlandeeinheit über Krater simuliert und basierend auf Monte-Carlo-Simulationen ein Experiment zur Schätzung der Schätzfehler durchgeführt, um den Einfluss verschiedener Fehlerquellen und Merkmalsparameter auf den Schätzfehler zu untersuchen. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass bei einem Pixeldetektionsfehler von 5 Pixeln und einer Anzahl von 15 Kratern der geschätzte Translationsfehler unter 95 m liegt. Das Fehler-Modell ermöglicht eine quantitative Schätzung des Pose-Fehlers unter dem Einfluss mehrerer Faktoren, der vorgeschlagene Ingenieurparameter-Plan erfüllt Anforderungen an die Navigationsgenauigkeit im Bereich von Hunderten von Metern für Landungen in den Mondpolregionen und bietet eine theoretische Grundlage für die Gestaltung von Navigationslösungen basierend auf Kratern.

visuelle Navigation; Landung in den Mondpolregionen; Schätzung der Position und Orientierung; Fehlermodell