基于陨石坑的视觉导航技术综述

作     者：许利恒 江洁 马岩 Xu Liheng;Jiang Jie;Ma Yan

作者机构：北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 北京航空航天大学精密光机电一体化技术教育部重点实验室北京100191 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2023年第60卷第11期

页      面：172-192页

核心收录：

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0804[工学-仪器科学与技术] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(61725501) 

主　　题：光纤光学与光通信 视觉建模 算法 检测 模式识别 

摘      要：自主导航是深空探测的关键技术,国内外已经进行了多项地外行星自主着陆任务。基于陨石坑进行自主视觉导航的技术是当前的研究热点,各类行星的陨石坑特征丰富,基于地形特征进行位姿估计是视觉导航的重要技术。本文首先简要介绍了近几年深空探测领域导航技术的应用进展以及自主导航方法的分类,并根据传感器成像方式对视觉导航进行了分类,重点介绍了基于陨石坑的地形相对导航方法。然后总结了基于陨石坑方法的优势和难点,介绍了陨石坑的定义与数据类型,概括了国内外研究机构和人员。接着将基于陨石坑的导航方法分为陨石坑检测、陨石坑识别和位姿解算三个阶段,分别从监督检测、非监督检测和复合检测等方面详细介绍了陨石坑检测方法的研究现状,同时根据着陆阶段和有无初始姿态信息分别介绍了陨石坑识别的国内外方法,随之详细介绍了基于图像信息和结合动力学模型的位姿解算方法。最后对基于陨石坑的视觉导航技术进行了总结,并对其发展前景进行了展望。