地外天體著陸自主導(dǎo)航與制導(dǎo)

目　錄
第１章　緒論１
　１?１　地外天體著陸任務(wù)２
　?。?１?１　月球著陸任務(wù)２
　　１?１?２　小天體著陸任務(wù)５
　?。?１?３　行星著陸任務(wù)８
　?。?１?４　地外天體著陸任務(wù)特點(diǎn)１０
?。?２　面臨問題與研究現(xiàn)狀１３
　　１?２?１　天體表面模型與引力場建模１３
　?。?２?２　星表特征提取與障礙檢測１９
　　１?２?３　導(dǎo)航狀態(tài)確定與估計(jì)濾波２５
　?。?２?４　著陸軌跡規(guī)劃與制導(dǎo)控制２８
　１?３　本書主要內(nèi)容３３
　參考文獻(xiàn)３６
第２章　基于圖像信息的天體模型４０
?。?１　天體圖像特征點(diǎn)提取匹配算法４０
　　２?１?１　圖像特征點(diǎn)提取算法４０
　?。?１?２　圖像特征點(diǎn)匹配篩選算法４４
　２?２　基于特征點(diǎn)的天體點(diǎn)云模型構(gòu)建４７
　?。?２?１　相機(jī)模型的建立４７　?
　　２?２?２　天體模型點(diǎn)云構(gòu)建４９
?。?３　天體點(diǎn)云模型的網(wǎng)格化方法５２
　參考文獻(xiàn)５８
第３章　天體引力場快速預(yù)測方法６１
　３?１　傳統(tǒng)引力場建模方法６２
?。?２　基于插值的引力場建模方法７０
　３?３　基于機(jī)器學(xué)習(xí)的引力場建模方法７２
　?。?３?１　預(yù)測模型數(shù)據(jù)選?。罚?br />　?。?３?２　預(yù)測模型建立７３
　　３?３?３　預(yù)測模型訓(xùn)練７５
　　３?３?４　預(yù)測精度分析７６
　參考文獻(xiàn)９１
第４章　著陸星表特征提取與處理方法９４
?。?１　星表特征提取方法的基本原理９４
?。?２　基于支持向量機(jī)的特征預(yù)檢測方法９５
　?。?２?１　隕石坑模擬模型９６
　　４?２?２　隕石坑圖像模擬９７
　?。?２?３　基于HOG特征的支持向量機(jī)分類方法１０２
　　４?２?４　支持向量機(jī)分類學(xué)習(xí)方法１０３
?。?３　基于聚類分析的特征點(diǎn)篩選方法１０４
　　４?３?１　基于局部密度的點(diǎn)簇聚類方法１０４
　?。?３?２　隕石坑篩選與標(biāo)記１０６
?。?４　基于深度學(xué)習(xí)的隕石坑檢測方法１０７
　?。?４?１　隕石坑數(shù)據(jù)集１０７
　?。?４?２　Unet網(wǎng)絡(luò)模型１０７
　　４?４?３　損失函數(shù)設(shè)置１０９
　　４?４?４　訓(xùn)練設(shè)置１０９
　?。?４?５　評(píng)價(jià)指標(biāo)１１０
　　４?４?６　實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析１１０
　參考文獻(xiàn)１１２
第５章　著陸自主位姿確定方法１１６
?。?１　基于視線測量的自主光學(xué)導(dǎo)航方法１１６
　?。?１?１　相關(guān)坐標(biāo)系定義１１６
　　５?１?２　視線測量導(dǎo)航１１８
?。?２　導(dǎo)航方案可觀測性分析１２０
　?。?２?１　可觀測性的分析方法１２０
　?。?２?２　系統(tǒng)可觀測性分析１２１
?。?３　導(dǎo)航濾波算法設(shè)計(jì)１２４
　?。?３?１　狀態(tài)方程與觀測方程１２４
　?。?３?２　擴(kuò)展卡爾曼濾波器設(shè)計(jì)１２６
　參考文獻(xiàn)１２７
第６章　行星進(jìn)入軌跡優(yōu)化與評(píng)估方法１３０
?。?１　進(jìn)入段可達(dá)集優(yōu)化求解方法１３０
　?。?１?１　可達(dá)集的相關(guān)定義１３１
　?。?１?２　可達(dá)集的計(jì)算方法１３２
?。?２　基于最大終端高度的進(jìn)入軌跡優(yōu)化求解１３５
　　６?２?１　行星進(jìn)入最優(yōu)軌跡生成１３６
　?。?２?２　進(jìn)入段最大終端高度快速評(píng)估方法１３６
?。?３　進(jìn)入軌跡特性分析與飛行能力評(píng)估１３８
　?。?３?１　進(jìn)入軌跡特性分析１３８
　?。?３?２　飛行能力與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估１５０
　參考文獻(xiàn)１５５
第７章　安全著陸軌跡規(guī)劃與制導(dǎo)方法１５７
?。?１　著陸地形危險(xiǎn)障礙檢測方法１５７
　　７?１?１　巖石與隕石坑障礙檢測方法１５７
　?。?１?２　陡坡地形與斷層障礙檢測方法１５８
　７?２　基于特征分布統(tǒng)計(jì)信息的行星地形安全評(píng)估準(zhǔn)則１５９
　?。?２?１　特征密度的統(tǒng)計(jì)信息計(jì)算１６０
　?。?２?２　基于特征密度因子的地形安全評(píng)估準(zhǔn)則１６１
　７?３　基于李雅普諾夫函數(shù)的著陸軌跡設(shè)計(jì)１６３
　?。?３?１　勢函數(shù)軌跡設(shè)計(jì)方法１６３
　?。?３?２　著陸地形危險(xiǎn)性函數(shù)１６５
　參考文獻(xiàn)１６８
第８章　著陸導(dǎo)航制導(dǎo)綜合仿真實(shí)驗(yàn)１７１
　８?１　仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)１７１
?。?２　實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建１７３
?。?３　綜合仿真實(shí)驗(yàn)分析１７５
　?。?３?１　路標(biāo)模型精度對導(dǎo)航精度的影響１８０
　?。?３?２　狀態(tài)初值偏差對導(dǎo)航精度的影響１８２
　　８?３?３　不同地形環(huán)境下勢函數(shù)制導(dǎo)可靠性分析１８４
　參考文獻(xiàn)１８７