Modelado del error de estimación de la pose en la navegación visual de cráteres

HUANG Jianbin ,  

HE Yuntao ,  

WANG Anran ,  

LI Xiaolu ,  

XU Lijun ,  

摘要

En la misión de aterrizaje y exploración en la región polar lunar, la estimación de la pose del módulo de aterrizaje basada en la navegación visual de cráteres puede lograr una localización precisa del aterrizaje. Para resolver problemas clave como el mecanismo poco claro de la transmisión del error de estimación de la pose en la navegación visual de cráteres y la falta de parámetros prácticos para la ingeniería, se llevó a cabo un estudio de modelado del error de estimación de la pose en la navegación visual de cráteres. Mediante la propuesta de un modelo de error de pose basado en el método de mínimos cuadrados ponderados, para estimar el error de pose bajo la influencia de varios factores. Primero, combinando el principio de estimación de pose de la navegación visual de cráteres, se completó el análisis de trazabilidad del error de pose y el modelado básico. En segundo lugar, se construyó un modelo de error de pose con el objetivo de minimizar el error de reproyección. Finalmente, utilizando el método de mínimos cuadrados ponderados, se completó la estimación cuantitativa del error de pose. Basándose en el modelo digital de elevación (DEM) y el mapa ortofotográfico digital (DOM) de la región polar lunar, se simuló la navegación visual de cráteres del módulo de aterrizaje lunar, realizando experimentos de estimación de errores de pose basados en simulación de Monte Carlo para estudiar el impacto de diferentes fuentes de error y parámetros de características en el error de pose. Los resultados experimentales muestran que cuando el error de detección de píxeles es de 5 píxeles y el número de cráteres es 15, la estimación del error de traslación es menor a 95 m. Este modelo de error puede realizar una estimación cuantitativa del error de pose bajo la influencia de múltiples factores, el esquema de parámetros de ingeniería propuesto cumple con los requisitos de precisión de navegación a escala de cientos de metros para el aterrizaje en la región polar lunar, proporcionando una base teórica para el diseño del esquema de navegación de cráteres.

关键词

navegación visual; aterrizaje en la región polar lunar; estimación de la pose; modelo de error

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