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全新正版地外天体着陆自航与制导9787515920504中国宇航出版社
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第1章 绪论1
11 地外天体着陆任务2
111 月球着陆任务2
112 小天体着陆任务5
113 行星着陆任务8
114 地外天体着陆任务特点10
12 面临问题与研究现状13
121 天体表面模型与引力场建模13
122 星表特征提取与障碍检测19
123 导航状态确定与估计滤波25
124 着陆轨迹规划与制导控制28
13 本书主要内容33
参考文献36
第2章 基于图像信息的天体模型40
21 天体图像特征点提取匹配算法40
211 图像特征点提取算法40
212 图像特征点匹配筛选算法44
22 基于特征点的天体点云模型构建47
221 相机模型的建立47
222 天体模型点云构建49
23 天体点云模型的网格化方法52
参考文献58
第3章 天体引力场快速预测方法61
31 传统引力场建模方法62
32 基于插值的引力场建模方法70
33 基于机器学习的引力场建模方法72
331 预测模型数据选取72
332 预测模型建立73
333 预测模型训练75
334 预测精度分析76
参考文献91
第4章 着陆星表特征提取与处理方法94
41 星表特征提取方法的基本原理94
42 基于支持向量机的特征预检测方法95
421 陨石坑模拟模型96
422 陨石坑图像模拟97
423 基于HOG特征的支持向量机分类方法102
424 支持向量机分类学习方法103
43 基于聚类分析的特征点筛选方法104
431 基于局部密度的点簇聚类方法104
432 陨石坑筛选与标记106
44 基于深度学习的陨石坑检测方法107
441 陨石坑数据集107
442 Unet网络模型107
443 损失函数设置109
444 训练设置109
445 评价指标110
446 实验结果分析110
参考文献112
第5章 着陆自主位姿确定方法116
51 基于视线测量的自光学航方法116
511 相关坐标系定义116
512 视线测量导航118
52 导航方案可观测分析120
521 可观测的分析方法120
522 系统可观测分析121
53 导航滤波算法设计124
531 状态方程与观测方程124
532 扩展卡尔曼滤波器设计126
参考文献127
第6章 行星进入轨迹优化与评估方法130
61 进入段可达集优化求解方法130
611 可达集的相关定义131
612 可达集的计算方法132
62 基于大 端高度的进入轨迹优化求解135
621 行星进入优轨迹生成136
622 进入段大 端高度快速评估方法136
63 进入轨迹特分析与飞行能力评估138
631 进入轨迹特分析138
632 飞行能力与风险评估150
参考文献155
第7章 安全着陆轨迹规划与制导方法157
71 着陆地形危险障碍检测方法157
711 岩石与陨石坑障碍检测方法157
712 陡坡地形与断层障碍检测方法158
72 基于特征分布统计信息的行星地形安全评估准则159
721 特征密度的统计信息计算160
722 基于特征密度因子的地形安全评估准则161
73 基于李雅普诺夫函数的着陆轨迹设计163
731 势函数轨迹设计方法163
732 着陆地形危险函数165
参考文献168
第8章 着陆导航制导综合实验171
81 实验设计171
82 实验环境的搭建173
83 综合实验分析175
831 路标模型精度对导航精度的影响180
832 状态初值偏差对导航精度的影响182
833 不同地形环境下势函数制导可靠分析184
参考文献187
高艾,副教授,博士生导师,入选中国科协青年人才托举工程。长期从事深空探测器自航、轨迹规划与制导控制等方面研究工作。先后获得自然科学项目、863课题、973子课题、重点研发项目等资。获科技进步二等奖1项、国防科技进步一等奖1项、国防科技进步二等奖2项。
本书围绕地外天体着陆的特殊环境与约束问题,从天体模型、引力场表征、星表特征提取、着陆位姿确定、着陆轨迹规划等多个方面,系统地介绍着陆自光学航与制导的基础理论与技术方法,包括基于图像信息的天体建模方法、天体引力场快速预测方法、着陆星表特征提取与处理方法、着陆自主位姿确定方法、安全着陆轨迹规划与制导方法,并通过以实际着陆探测任务为背景,结合着陆过程的不同阶段与不同外界条件,给出了综合导航制导与控制系统典型设计案例。书中既包括地外天体着陆自航与制导的基础理论,又含有新颖的自光学航与制导系统设计思想与实用方法。
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