СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ............................................................................................. 4
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 6
ГЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО НАВИГАЦИОННОГО КОМПЛЕКСА
ПЛАНЕТОХОДА .......................................................................................................... 12
1.1 Обзор развития позиционирования и навигации планетохода ....................... 12
1.2 Состояние исследования автономной навигации планетохода ....................... 16
1.3 Обзор объединения датчиков с несколькими источниками ............................ 20
1.4 Обзор типов датчиков для восприятия окружающей среды ........................... 32
1.5 Задачи и методы коррекции навигационного комплекса ................................ 38
1.6 Постановка задачи исследования ....................................................................... 43
Выводы по главе 1 ...................................................................................................... 44
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДАТЧИКА И СООТНОШЕНИЕ
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ ........................................................................... 46
2.1 Определение системы координат и ее соотношение преобразования ........... 46
2.2 Принцип работы и системная модель визуального одометра ......................... 49
2.3 Модели датчиков .................................................................................................. 64
Выводы по главе 2 ...................................................................................................... 68
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА КОРРЕКЦИИ НАВИГАЦИОННЫХ
СИСТЕМ ......................................................................................................................... 69
3.1 Алгоритмы автономной навигации для перемещения по поверхности
планеты ................................................................................................................. 69
3.1.1 Определение системы координат и модели динамики планетохода ............................................. 69
3.1.2 Алгоритм автономной навигации и позиционирования во время движения планетохода на
основе EKF–SLAM с активным повторным наблюдением ..................................................................... 73
3.1.3 Поиск по карте и улучшенный алгоритм сопоставления ICP ........................................................ 82
3
Стр.
3.2 Алгоритм навигации и позиционирования при комплексировании
нескольких датчиков ........................................................................................... 84
3.2.1 Алгоритм навигации и позиционирования с учетом рельефа местности на основе
комплексирования информации ................................................................................................................ 84
3.2.2 Отслеживание траектории на основе фильтра частиц для навигации с учетом рельефа
местности ..................................................................................................................................................... 90
3.2.3 Отслеживание навигационного пути с привязкой к местности на основе фильтра частиц с
суммой Гаусса .............................................................................................................................................. 97
Выводы по главе 3 .................................................................................................... 102
ГЛАВА 4. ЭКСПРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ..................................... 103
4.1 Исследование алгоритма навигации и позиционирования планетохода ..... 103
4.2 Исследование алгоритма отслеживание траектории для навигации с
учетом рельефа местности ............................................................................... 109
4.3 Исследование алгоритма навигации и позиционирования при
комплексировании нескольких датчиков ....................................................... 114
Выводы по главе 4 .................................................................................................... 120
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................... 121
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................................... 122
