地外天体着陆自主导航与制导

目　录
第１章　绪论１
　１?１　地外天体着陆任务２
　　１?１?１　月球着陆任务２
　　１?１?２　小天体着陆任务５
　　１?１?３　行星着陆任务８
　　１?１?４　地外天体着陆任务特点１０
　１?２　面临问题与研究现状１３
　　１?２?１　天体表面模型与引力场建模１３
　　１?２?２　星表特征提取与障碍检测１９
　　１?２?３　导航状态确定与估计滤波２５
　　１?２?４　着陆轨迹规划与制导控制２８
　１?３　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
　２?１　天体图像特征点提取匹配算法４０
　　２?１?１　图像特征点提取算法４０
　　２?１?２　图像特征点匹配筛选算法４４
　２?２　基于特征点的天体点云模型构建４７
　　２?２?１　相机模型的建立４７　?
　　２?２?２　天体模型点云构建４９
　２?３　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
　３?１　传统引力场建模方法６２
　３?２　基于插值的引力场建模方法７０
　３?３　基于机器学习的引力场建模方法７２
　　３?３?１　预测模型数据选取７２
　　３?３?２　预测模型建立７３
　　３?３?３　预测模型训练７５
　　３?３?４　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
　４?１　星表特征提取方法的基本原理９４
　４?２　基于支持向量机的特征预检测方法９５
　　４?２?１　陨石坑模拟模型９６
　　４?２?２　陨石坑图像模拟９７
　　４?２?３　基于HOG特征的支持向量机分类方法１０２
　　４?２?４　支持向量机分类学习方法１０３
　４?３　基于聚类分析的特征点筛选方法１０４
　　４?３?１　基于局部密度的点簇聚类方法１０４
　　４?３?２　陨石坑筛选与标记１０６
　４?４　基于深度学习的陨石坑检测方法１０７
　　４?４?１　陨石坑数据集１０７
　　４?４?２　Unet网络模型１０７
　　４?４?３　损失函数设置１０９
　　４?４?４　训练设置１０９
　　４?４?５　评价指标１１０
　　４?４?６　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
　５?１　基于视线测量的自主光学导航方法１１６
　　５?１?１　相关坐标系定义１１６
　　５?１?２　视线测量导航１１８
　５?２　导航方案可观测性分析１２０
　　５?２?１　可观测性的分析方法１２０
　　５?２?２　系统可观测性分析１２１
　５?３　导航滤波算法设计１２４
　　５?３?１　状态方程与观测方程１２４
　　５?３?２　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
　６?１　进入段可达集优化求解方法１３０
　　６?１?１　可达集的相关定义１３１
　　６?１?２　可达集的计算方法１３２
　６?２　基于*大终端高度的进入轨迹优化求解１３５
　　６?２?１　行星进入*优轨迹生成１３６
　　６?２?２　进入段*大终端高度快速评估方法１３６
　６?３　进入轨迹特性分析与飞行能力评估１３８
　　６?３?１　进入轨迹特性分析１３８
　　６?３?２　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
　７?１　着陆地形危险障碍检测方法１５７
　　７?１?１　岩石与陨石坑障碍检测方法１５７
　　７?１?２　陡坡地形与断层障碍检测方法１５８
　７?２　基于特征分布统计信息的行星地形安全评估准则１５９
　　７?２?１　特征密度的统计信息计算１６０
　　７?２?２　基于特征密度因子的地形安全评估准则１６１
　７?３　基于李雅普诺夫函数的着陆轨迹设计１６３
　　７?３?１　势函数轨迹设计方法１６３
　　７?３?２　着陆地形危险性函数１６５
　参考文献１６８
第８章　着陆导航制导综合仿真实验１７１
　８?１　仿真实验设计１７１
　８?２　实验环境的搭建１７３
　８?３　综合仿真实验分析１７５
　　８?３?１　路标模型精度对导航精度的影响１８０
　　８?３?２　状态初值偏差对导航精度的影响１８２
　　８?３?３　不同地形环境下势函数制导可靠性分析１８４
　参考文献１８７