月球極域の着陸探査ミッションにおいて、クレーター視覚航法に基づく着陸機の姿勢推定により高精度な着陸位置決定が可能である。クレーター視覚航法における姿勢推定誤差の伝搬機構が不明確であることや、工学的実用パラメータの不足といった重要課題を解決するために、クレーター視覚航法の姿勢推定誤差モデリング研究を行った。加重最小二乗法に基づく姿勢誤差モデルを提案し、様々な要因の影響下における姿勢誤差を推定する。まず、クレーター視覚航法の姿勢推定原理を組み合わせて、姿勢誤差の起源分析と基礎モデリングを完了した。次に、再投影誤差の最小化を目標に姿勢誤差モデルを構築した。最後に、加重最小二乗法を用いて姿勢誤差の定量的推定を完了した。月球極域のデジタル標高モデル（DEM）およびデジタル正射画像（DOM）データに基づき、月面着陸機のクレーター視覚航法をシミュレーションし、モンテカルロシミュレーションに基づく姿勢誤差推定実験を実施し、異なる誤差源や特徴パラメータが姿勢誤差に与える影響を検討した。実験結果は、画素検出誤差が5ピクセル、クレーター数が15の場合、平行移動誤差の推定値が95m未満であることを示した。本稿の誤差モデルは多要因の影響下における姿勢誤差の定量的推定を実現可能であり、提案した工学パラメータ案は月球極域の百メートル級の着陸ナビゲーション精度要件を満たし、クレーター航法方案設計の理論的基盤を提供する。

視覚航法;月球極域着陸;姿勢推定;誤差モデル