郭金融, 朱东岳, 张永兴, 房传新, 温抗抗, 刘琪
在小天体探测器着陆过程中,由于太阳帆板发电或避免图像导航困难的原因,太阳入射角较小,探测器的阴影会出现在导航图像中,影响了导航精度。针对此问题,提出了一种基于小天体探测器太阳帆板阴影边缘特征的导航算法。首先,提取阴影边缘特征,利用阴影形状大小与探测器姿态和高度的几何关系构建方程,计算探测器的姿态和高度。其次,利用得到的姿态和高度计算帧间旋转矩阵和缩放系数,对当前时刻图像进行旋转、缩放和插值处理,得到待匹配图像,通过模板匹配计算探测器平移的水平分量。最后,利用Unity3D搭建仿真实验平台,进行仿真验证。结果表明,在可能噪声的影响下,随着探测器的高度降低,位置误差和姿态误差不断减小,最终的位置误差在0.5 m以内,姿态误差在0.2°以内。