公开(公告)号：CN117968668A

公开(公告)日：2024-05-03

申请号：CN202410284268.6

申请日：2024-03-13

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 朱圣英 ,  蔡程宇 ,  崔平远 ,  徐瑞 ,  梁子璇 ,  龙嘉腾

IPC: G01C21/02

Abstract: 本发明公开的月基装备自主光学导航观测信息评价优选方法，属于自主导航领域。本发明实现方法为：建立月基装备的运动学模型，基于陆标观测方程建立光学导航位姿估计模型，在小偏差线性化条件下，得到观测角偏差与位置偏差的线性化方程，通过观测角偏差与位置偏差的线性化方程估计月基装备的位置和姿态信息；分析陆标距离、观测角角度对月基装备定位精度的影响，对观测角进行初步选取；根据所需观测角数量对初选后的观测角进行分组，并通过信息熵IE算法对每一组观测角进行评估，根据评价指标优选出最优观测角组合进行位姿估计，得到满足月球表面自主光学导航的观测角组合。本发明能够避免误差敏感的观测信息对导航性能的影响，提高自主定位精度。

公开(公告)号：CN117146817A

公开(公告)日：2023-12-01

申请号：CN202310902016.0

申请日：2023-07-21

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 朱圣英 ,  蔡程宇 ,  崔平远 ,  徐瑞 ,  梁子璇 ,  葛丹桐

IPC: G01C21/20 ,  G01C21/24

Abstract: 本发明公开的月基装备器间测量优化协同导航方法，属于自主导航领域。本发明实现方法为：建立月基装备系统导航模型，确定UWB节点安装位置，将节点相对于中心点的位置向量P存储到月基装备导航系统；根据月基装备间的信息熵和状态协方差构建性能函数，对待协同月基装备的测距质量与定位精度进行评估，优化选取一组月基装备进行协同测量和位姿估计；利用月基装备上搭载的多个UWB节点，对优选的一组月基装备进行测距，得到月基装备间的量测信息，通过最小化测距残差找到月基装备之间相对位姿的最佳估计；将优化后的协同量测信息与月基装备自主导航数据进行融合滤波，即对月基装备位姿进行更新，实现月面月基装备的协同导航。

公开(公告)号：CN115342802A

公开(公告)日：2022-11-15

申请号：CN202210996854.4

申请日：2022-08-19

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 朱圣英 ,  蔡程宇 ,  修文博 ,  崔平远 ,  徐瑞 ,  梁子璇 ,  葛丹桐

IPC: G01C21/02 ,  G01C21/20

Abstract: 本发明公开的一种地外天体表面自主作业光学导航特征规划优选方法，属于自主导航领域。本发明实现方法为：在相机采样时间间隔下，依据规划的探测器轨迹和姿态，结合相机参数计算出对应时刻下光学相机可见视场范围；考虑探测器位置和姿态的不确定度，与相机视场范围公式结合，得到视场范围不确定区域，取不确定区域的交集区域，得到当前时刻用于导航特征选取的预估视场范围；在探测任务开始前，以Cramér‑Rao下界为性能指标，对序列预估视场范围内光学导航特征进行优化选取，得到满足地外天体表面自主作业的光学导航特征。根据本发明规划优选的导航特征点进行导航，消除探测器位置和姿态不确定度对导航性能的影响，提高自主作业导航的鲁棒性和效率。

公开(公告)号：CN115342802B

公开(公告)日：2025-03-04

申请号：CN202210996854.4

申请日：2022-08-19

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 朱圣英 ,  蔡程宇 ,  修文博 ,  崔平远 ,  徐瑞 ,  梁子璇 ,  葛丹桐

IPC: G01C21/02 ,  G01C21/20

Abstract: 本发明公开的一种地外天体表面自主作业光学导航特征规划优选方法，属于自主导航领域。本发明实现方法为：在相机采样时间间隔下，依据规划的探测器轨迹和姿态，结合相机参数计算出对应时刻下光学相机可见视场范围；考虑探测器位置和姿态的不确定度，与相机视场范围公式结合，得到视场范围不确定区域，取不确定区域的交集区域，得到当前时刻用于导航特征选取的预估视场范围；在探测任务开始前，以Cramér‑Rao下界为性能指标，对序列预估视场范围内光学导航特征进行优化选取，得到满足地外天体表面自主作业的光学导航特征。根据本发明规划优选的导航特征点进行导航，消除探测器位置和姿态不确定度对导航性能的影响，提高自主作业导航的鲁棒性和效率。

公开(公告)号：CN117948966A

公开(公告)日：2024-04-30

申请号：CN202410284226.2

申请日：2024-03-13

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 朱圣英 ,  蔡程宇 ,  崔平远 ,  徐瑞 ,  梁子璇 ,  葛丹桐

IPC: G01C21/02

Abstract: 本发明公开的地外天体表面探测光学导航位姿加权解耦估计方法，属于自主导航领域。本发明实现方法为：基于陆标观测方程建立光学导航位姿估计模型，在小偏差线性化条件下，得到观测角偏差与位置偏差的线性化方程；根据观测向量构建线性观测矩阵，利用观测角偏差补偿位置估计误差，得到探测器位置解耦估计方程和姿态解耦估计方程；分析观测矩阵的可观度，得到可观度大小与观测角观测矢量的关系，利用四面体的面体比表征观测角可观度贡献值的大小，得到单个观测角的可观度权重；根据权重构造加权矩，将加权矩阵融入到探测器位置和姿态解耦估计方程中，得到融入可观度权重后的探测器的位置和姿态，实现光学导航位姿解耦估计。