月面巡視器的精準定位是巡視器安全移動和路徑規(guī)劃的前提和基礎,也是確保巡視器逐步接近遠距離科學目標、完成科學探測任務的基本保障。由于月面沒有衛(wèi)星導航系統(tǒng),目前主要采用相對導航的方式實現(xiàn)月面定位�？紤]到月面環(huán)境的特殊性,使得目前應用單一的相對定位手段難以滿足定位要求:1)由于月面凹凸、斜坡較多,使得慣導定位會產(chǎn)生較大的累計誤差,難以滿足長距離定位要求;2)由于月面紋理單一、光照條件復雜,使得視覺定位時極易出現(xiàn)圖像特征錯配,容易發(fā)生局部定位偏差很大的情況。本文在分析多種相對定位手段的優(yōu)劣性的基礎上,對多種相對定位手段進行組合,通過多傳感器融合算法充分發(fā)揮各種定位手段的優(yōu)勢,提升巡視器長距離導航定位的精度和可靠性,解決了模擬巡視器的長距離相對自主定位問題。具體研究內容如下:（1）設計了基于改進ORB（Oriented FAST and Rotated BRIEF）特征及其結構約束的圖像匹配方法,提高了匹配性能本文首先分析了三種主流的特征提取方法,綜合它們之間的優(yōu)、缺特性,提出了改進的ORB特征提取算子;然后采用圖匹配的方式將相鄰幀間的圖像進行匹配,利用匹配好的特征點估計相機之間的運動軌跡;最后... 

【文章來源】：江西理工大學江西省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

（a）、（b）、（c）、（d）分別為采用SIFT、SURF、ORB和本文算法匹配結果

分別對 KITTI、EuRoc 中不同序列的數(shù)據(jù)集進行實驗測試。其中 KITTI 數(shù)據(jù)集基于自動駕駛平臺下獲得的評測數(shù)據(jù)集，主要采集的是城市道路環(huán)境數(shù)據(jù)。而 EuRoc 數(shù)據(jù)集是利用微型飛行器采集的是工業(yè)倉庫和普通實驗室環(huán)境數(shù)據(jù)，測試結果顯示如圖 3.11 所示：圖 3.11 ORB_SLAM2 測試運行過程（上、下分別為 KITTI 序列和 EuRoc 序列圖像運行顯示）圖 3.11 整合了運行過程中三個窗口的顯示集合。以 EuRoc 運行圖像為例，左上角

標定、矯正前后結果圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于LRO NAC影像的嫦娥三號著陸點高精度定位與精度驗證[J]. 劉斌,邸凱昌,王保豐,唐歌實,徐斌,張璐璐,劉召芹.  科學通報. 2015(Z2)
[2]基于聯(lián)邦濾波的航跡推算方法研究[J]. 李宇,郭杭,邸凱昌,萬文輝,田寶連.  計算機測量與控制. 2015(09)
[3]視覺技術的中心定位誤差方法研究[J]. 曾友,高健,岑譽.  計算機仿真. 2015(07)
[4]基于降落圖像匹配的嫦娥三號著陸點位置評估[J]. 萬文輝,劉召芹,劉一良,劉斌,邸凱昌,周建亮,王保豐,劉傳凱,王鎵.  航天器工程. 2014(04)
[5]嫦娥三號巡視器的慣導與視覺組合定姿定位[J]. 劉傳凱,王保豐,王鎵,唐歌實,萬文輝,卜彥龍.  飛行器測控學報. 2014(03)
[6]嫦娥三號巡視器視覺定位方法[J]. 王保豐,周建亮,唐歌實,邸凱昌,萬文輝,劉傳凱,王鎵.  中國科學:信息科學. 2014(04)
[7]基于LM法的光束法平差巡視器導航定位[J]. 馬友青,賈永紅,劉少創(chuàng),賈陽.  東北大學學報(自然科學版). 2014(04)
[8]火星著陸自主導航方案研究進展[J]. 崔平遠,高艾,于正湜.  深空探測學報. 2014(01)
[9]基于共線點的鏡頭畸變校正方法[J]. 劉超,李醒飛,郭敬濱,譚文斌.  計算機應用. 2013(12)
[10]火星及其環(huán)境[J]. 歐陽自遠,肖福根.  航天器環(huán)境工程. 2012(06)

博士論文
[1]月球車遙操作中的任務規(guī)劃技術研究[D]. 謝圓.中國科學技術大學 2011
[2]航天器交會對接和月球車導航中視覺測量關鍵技術研究與應用[D]. 王保豐.解放軍信息工程大學 2007

碩士論文
[1]火星車同時定位與地圖構建方法研究[D]. 董元元.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]基于IMU/立體相機/里程儀的探測車的聯(lián)邦濾波組合導航定位研究[D]. 李宇.南昌大學 2015
[3]月球探測車雙目立體視覺系統(tǒng)研究[D]. 支敏慧.哈爾濱工程大學 2007



本文編號：3644999