收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

火星无人机控制与自主导航关键技术研究

姚克明  
【摘要】:随着人类社会经济与科技的发展,深空探测越来越受到各国的重视。各国空间探测技术的水平也直接影响其国际地位。火星是离地球最近的最有可能存在生命的行星。因此,火星探测成为近年来国际深空探测的热点问题。利用无人机探测火星具有其它探测方法不具备的优点,这使得火星无人机探测成为未来深空探测的发展方向之一。国外对火星无人机做了一些研究,但未见有成功试飞的报道。目前,国内尚未见火星无人机相关的研究性文献或报道。本文针对火星无人机及其探测飞行中的几个关键问题做了一些研究和探讨。 本文首先描述了火星探测无人机的总体任务,研究了火星的飞行环境特点,比较了其与地球相关环境的差异,并分析了该差异对火星无人机相关研究的影响。在此基础上,本文建立了火星无人机的纵向数学模型,并对该模型进行了相关的气动特性分析。这些内容将为今后对火星无人机导航和控制方法的研究提供平台。 其次,本文研究了探测无人机从出舱到平飞的整个过程特点,并根据上述模型,提出了火星无人机的切换控制方法,拉起和平飞控制方法及总能量控制方法。由于火星无人机探测飞行的任务特点决定了它的一些控制动作需要导航信号的触发,同时火星无人机本身必须具备自主导航能力,因此,本文引入了对采用计算机视觉技术进行探测无人机自主导航的相关研究。本文根据探测无人机的机载计算机的局限性及其探测飞行的特点,针对性地研究了视觉导航中的景象匹配问题和机载数据存储问题,提出了火星无人机的快速图像特征提取与景象匹配方案及其具体算法,并给出了相应的机载数据存储方法。具体而言,本文针对探测无人机的平飞段和末段分别采用不同的图像特征提取和图像匹配算法,从而实现其全程景象匹配的快速性和准确性。 最后,本文对以上的研究工作进行了总结,指出了其中的不足,并给出了下一步研究工作的建议。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 苏康,关世义,柳健;一种实用的归一化互相关景象匹配算法[J];宇航学报;1997年03期
2 邓志鹏,杨杰,全勇;景象匹配中的快速畸变校正算法[J];上海交通大学学报;2003年S2期
3 王永明;连续景象匹配的后处理算法[J];宇航学报;2004年05期
4 高世海,戴文刚,田仲;空域和频域相结合的景象匹配算法[J];中国图象图形学报;2000年04期
5 刘扬,李兵,金善良;基于互相关峰特征的景象匹配性能预测方法[J];战术导弹技术;2001年03期
6 杨敏,沈春林;景象匹配中的几何透视校正和归一化互相关模板匹配[J];航空电子技术;2003年02期
7 李鹏;一种快速景象匹配方法的研究[J];盐城工学院学报(自然科学版);2004年03期
8 何芳芳,孙继银,刘小雷,唐小丰;分层搜索在景象匹配中的应用研究[J];现代防御技术;2005年04期
9 吴晏,丁明跃,彭嘉雄;一种基于多特征的匹配方法研究[J];华中理工大学学报;1996年02期
10 彭双春,刘光斌,王雪梅;一种实用的抗局部强干扰的景象匹配算法[J];遥感信息;2005年01期
11 左峥嵘,杨卫东,张天序;基于空间关系约束的雷达景象匹配算法研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年08期
12 施卫国;慈林林;王文海;;一种实用的提高景象匹配可靠性的方法[J];火力与指挥控制;2008年S2期
13 蔡新建;鲜勇;张大巧;;基于多线程的巡航导弹景象匹配技术研究[J];弹箭与制导学报;2010年02期
14 张国忠,沈林成,常文森,关世义;互相关景象匹配系统的正确匹配概率研究[J];宇航学报;2002年01期
15 杨卫东,左峥嵘,张天序;基于检测识别的实孔径雷达景象匹配定位方法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2005年02期
16 晁锐,张科,李言俊;一种基于Hausdorff距离的景象匹配算法[J];火力与指挥控制;2005年01期
17 彭双春,刘光斌,张健;烟雾干扰下的实时图滤波方法研究[J];红外与激光工程;2005年04期
18 何鸣;刘光斌;;一种抗区域强灰度变化的景象匹配算法研究[J];弹箭与制导学报;2006年SA期
19 王刚;倪伟;段晓君;王正明;;基于独立象元数计算的景象匹配精度分析方法[J];宇航学报;2007年06期
20 张叶;曲宏松;王延杰;;运用旋转无关特征线实现景象匹配[J];光学精密工程;2009年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 关鹏;张继霞;;深空探测飞控故障诊断技术研究[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
2 刘庆会;;高精度VLBI及其在深空探测中的应用[A];中国天文学会2011年学术年会手册[C];2011年
3 支全全;;故障趋势分析技术现状及在深空探测中的应用[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年
4 戚克鋆;;月面巡视器技术及发展建议[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年
5 张晓光;李洲;;欧空局深空探测网现状及发展[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
6 褚英志;徐博;;我国独立火星探测设想[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第五届学术年会论文集[C];2008年
7 欧阳自远;;我国深空探的测战略方向与发展规划研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第十届学术年会论文集[C];2005年
8 郭双生;马加炉;艾为党;董文平;;国外月球基地概念研究进展[A];2011年空间生命与生命起源暨航天医学工程学术研讨会论文集[C];2011年
9 宝音贺西;;国际深空轨迹优化大赛及结果[A];第二届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2008年
10 袁勇;胡震宇;陈辉;汪海;;火星硬着陆探测技术[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姚克明;火星无人机控制与自主导航关键技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
2 纪华;仿射不变特征提取及其在景象匹配中的应用[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
3 王众;基于KDD理论的景象匹配技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
4 祝永坚;微光景象匹配基准图生成技术研究[D];南京理工大学;2007年
5 江标初;雷达景象可匹配性及相关问题研究[D];同济大学;2007年
6 冷雪飞;基于图像特征的景象匹配辅助导航系统中的关键技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
7 李鹏;拉格朗日点附近编队飞行动力学与控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 刘宇飞;深空自主导航方法研究及在接近小天体中的应用[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 仲维国;深空探测器自主姿态制导算法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 张桂华;深空通信中微弱信号接收检测方法研究[D];西安电子科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏昂;飞行器景象匹配测高测姿方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 马丽丽;基于可见光和红外图像的景象匹配算法研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
3 苏吕洁;一种变化环境下的景象匹配方法[D];华中科技大学;2010年
4 王晓丽;基于景象匹配的局域盲人图像导航关键技术研究[D];长春理工大学;2011年
5 陈方;基于局部不变特征的实时精确景象匹配算法研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 王召刚;巡航制导中的景象匹配算法研究[D];华中科技大学;2010年
7 赵宇;基于互信息和空间信息的景象匹配技术[D];西安电子科技大学;2013年
8 赵锋伟;景象匹配算法、性能评估及其应用[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
9 王先敏;景象匹配辅助导航中图像多尺度局部特征匹配算法研究[D];南京航空航天大学;2011年
10 李鹏;TF/TA~2系统中景象匹配技术的研究[D];南京航空航天大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘念;深空探测揭大幕[N];中国航天报;2000年
2 刘培香;中国深空探测大点兵[N];中国航天报;2005年
3 崔平远 徐瑞;深空探测瞄准3大目标[N];中国航天报;2004年
4 记者 喻菲、 俞铮;我国将积极进行深空探测[N];人民日报;2006年
5 王敏 蔡金曼;我国探月及深空探测取得新突破[N];新华每日电讯;2011年
6 胡丽娟王翰林;我国深空探测将以月球—火星探测为主线[N];科技日报;2007年
7 杜颖;嫦娥奔月应有时 开拓创新探深空[N];中国航天报;2008年
8 孔萱文;火星探测将开启我国深空探测新篇章[N];光明日报;2010年
9 记者 朱广菁;北京响起加快深空探测国际合作呼声[N];大众科技报;2006年
10 李天春;深空探测技术与应用科学国际专题研讨会召开[N];中国航天报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978