利用SINS/图像匹配组合导航进行火星捕获的方法技术

本发明专利技术公开一种利用SINS/图像匹配组合导航进行火星捕获的方法，首先利用SINS给出探测器当前的位置和姿态；然后建立SINS/图像匹配组合导航模型，利用图像匹配算法辅助修正SINS的输出结果，给出探测器当前的精确位置和姿态；同时，通过提取和跟踪目标火星轮廓边缘可确定探测器位置变化和姿态变化；并且，利用最优组合滤波算法给出探测器的多信息融合后的状态信息，即对探测器进行导航定位；最后确定探测器入轨的状态，形成控制指令，实现探测器的自主精确捕获。本发明专利技术符合深空探测器小型化、高集成化、多功能化发展的趋势。其实时性远优于地面的遥控、遥测，也避免了火星背面的信号盲区，可实现自主智能的目标捕获和确定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可以用于深空探测器进行自主火星捕获的方法，尤其涉及一种利用SINS/图像匹配组合导航技术为深空探测器进行自主火星捕获的方法。
技术介绍
深空探测器从减速制动到被火星引力捕获，直至进入环火星的过程——火星捕获，是整个火星探测活动最困难、最重要的关键环节。深空探测器脱离地球的影响球后，利用惯性在太阳的引力范围内向火星飞行，在到达火星轨道前，必须进行“刹车制动”减速，使其被火星的引力捕获。如果此时制动不够，探测器将飞出火星影响球；如果制动过量，探测器将撞击火星。火星捕获目前还主要依靠地面遥控遥测，而深空探测器远距离飞行，信号强烈衰减，不能实时与地面保持联系；当探测器飞到火星背面时，还会失去探测器的无线电信号； 或者，火星运行到某个位置隔着太阳形成一条直线，即日凌现象。因此，发展自主导航技术是深空探测关键技术之一。而目前深空探测器主要依靠星敏感器获得自主控制的参考点，这要求非常高精度的星敏感器，除了价格昂贵，还受到进口限制。而火星卫星图像的分辨率越来越高，如美国火星侦查轨道器(MarsReconnaissance Orbiter, MR0)携带的高分辨率科学成像仪(Hi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用SINS/图像匹配组合导航进行火星捕获的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）探测器轨控发动机在近火星段的飞行过程中，直接制动进行火星捕获；（2）根据当前SINS得到的探测器的位置信息，在探测器载计算机中找到预先存储的与探测器当前位置信息相对应的参考图像A；（3）利用探测器载成像传感器实时获取当前火星的实测图像B，并与参考图像A相比较，利用图像匹配算法来确定探测器当前的位置和姿态；（4）利用SINS给出探测器当前的位置和姿态；（5）在步骤（3）和步骤（4）的基础上，利用SINS/图像匹配组合导航算法给出探测器当前的精确位置和姿态；（6）在步骤（5）的基础上，通过提取和跟踪目标火星轮廓边缘...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冷雪飞，赵华，姜燕，王碧辉，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：