月面遙操作技術

《月面遙操作技術》是2017年國防工業出版社出版的圖書，作者是周建亮、吳風雷、高薇。

基本介紹

• 中文名：月面遙操作技術
• 作者：周建亮、吳風雷、高薇
• ISBN：9787118111460
• 頁數：264頁
• 定價：86元
• 出版社：國防工業出版社
• 出版時間：2017年4月
• 裝幀：精裝
• 開本：16開

內容簡介

《月面遙操作技術》第1章概要的介紹了月面巡視器遙操作任務概況以及所涉及的關鍵技術，並歸納了國內外巡視器遙操作現狀；第2章詳述地形重構過程中的圖像數據解析、預處理、特徵點匹配、三維解算、地形圖產品生成的方法，以及採用計算機視覺相關原理實現巡視器在月面行進中導航點精確定位以及機械臂探測目標點的定位方法；第3章重點介紹三層規劃（任務整體規劃、探測周期規劃和導航單元規劃）的規劃內容和規劃方法；第4章分析月面環境因素對路徑規劃的影響，依據月面綜合環境圖，比較路徑搜尋方法，尋求滿足工程實施需求的最佳化的路徑；第5章詳細介紹了機械臂控制涉及的工作環境建模、安全工作區間分析和運動路徑規劃等；第6章主要介紹了通過圖像數據來實現落月後的著陸點定位、行進停泊點定位和機械臂探測點定位的理論基礎，然後根據模式分工介紹定位流程，並分析探測點定位的精度；第7章重點介紹如何通過建立地球和月球之間的相對運動關係，實現對巡視器精確定位的方法，並詳細介紹與月面巡視器高精度無線電測量密切相關的VLBI寬頻相關處理、窄帶DOR/DOD相關處理、SBI相關處理、PCAL信號相位校正、測量模型與介質修正、干涉測量觀測綱要等內容：第8章以“嫦娥”三號任務巡視器為例，描述其在月球表面進行巡視勘察的遙操作過程。

圖書目錄

第1章 概論

1．1 月面巡視器遙操作現狀

1．1．1 國外研究現狀

1．1．2 國內研究現狀

1．2 月面巡視器遙操作

1．2．1 月面環境介紹

1．2．2 月面巡視器的作用及組成

1．2．3 月面巡視器遙操作概念及模式

1．3 月面巡視器遙作業系統

1．3．1 硬體系統

1．3．2 軟體系統

1．4 本書內容概況

參考文獻

第2章 地形重構

2．1 成像測量基礎

2．1．1 坐標系定義

2．1．2 數字圖像成像理論

2．1．3 月面探測成像模型

2．2 圖像預處理

2．2．1 圖像解析與組織

2．2．2 圖像處理

2．3 圖像匹配

2．3．1 圖像校正

2．3．2 特徵點提取

2．3．3 圖像匹配算法

2．3．4 立體圖像匹配

2．3．5 序列圖像匹配

2．4 地形構建

2．4．1 點雲解算

2．4．2 格線剖分

2．4．3 數字高程

2．4．4 正射影像

2．4．5 融合與截取

2．5 小結

參考文獻

第3章 任務規劃

3．1 分層規劃和約束

3．1．1 分層規劃

3．1．2 規劃約束

3．2 任務規劃的概念模型

3．2．1 時態規劃的基本概念與術語

3．2．2 時態規劃概念的運用

3．3 規劃任務描述語言

3．3．1 任務描述的結構

3．3．2 狀態的描述方法

3．3．3 動作的描述方法

3．4 任務規劃的建模與描述

3．4．1 操作建模

3．4．2 任務實例建模

3．5 規劃求解方法

3．5．1 任務規劃的內容

3．5．2 任務規划算法

3．5．3 啟發函式設計

3．6 小結

參考文獻

第4章 路徑規劃

4．1 月球表面環境圖

4．1．1 坡度坡向計算

4．1．2 粗糙度計算

4．1．3 階梯邊緣檢測計算

4．1．4 通視性計算

4．1．5 導引/排斥代價計算

4．2 路徑搜尋

4．2．1 搜尋算法

4．2．2 代價計算

4．2．3 最佳化目標

4．3 路徑最佳化

4．3．1 關鍵路徑點提取

4．3．2 路徑點曲線擬合

4．4 小結

參考文獻

第5章 機械臂控制

5．1 機械臂運動學

5．1．1 D-H參數規則

5．1．2 坐標系定義

5．1．3 機械臂運動學方程

5．1．4 機械臂運動學的套用

5．2 機械臂逆運動學

5．2．1 代數解法

5．2．2 幾何解法

5．3 軌跡規劃與生成

5．3．1 關節空間規劃

5．3．2 笛卡兒空間規劃

5．4 無碰撞路徑規劃

5．4．1 問題描述

5．4．2 基於隨機採樣的路徑規劃

5．4．3 碰撞檢測

5．4．4 路徑平滑

5．5 小結

參考文獻

第6章 視覺導航定位

6．1 理論基礎

6．1．1 動態序列圖像定位

6．1．2 靜態立體圖像定位

6．1．3 魚眼立體圖像定位

6．2 模式分工

6．2．1 著陸點定位

6．2．2 導航點定位算法

6．2．3 機械臂探測目標點定位算法

6．3 小結

參考文獻

第7章 無線電定位與導航

7．1 時空參考框架

7．1．1 時間系統的定義

7．1．2 時間系統的轉換

7．1．3 坐標系統的定義

7．1．4 坐標系統轉換

7．2 無線電測量原理

7．2．1 USB/UXB測量

7．2．2 干涉測量

7．3 無線電測量觀測模型

7．3．1 觀測方程定義

7．3．2 觀測方程及偏導數

7．4 無線電測量誤差修正

7．4．1 傳播介質修正

7．4．2 設備零值修正

7．4．3 數據時標修正

7．4．4 測距解模糊

7．4．5 站間鐘差修正

7．5 無線電定位估值理論

7．5．1 定位估值方法

7．5．2 單目標定位算法

7．5．3 多目標定位算法

7．6 小結

參考文獻

第8章 “玉兔”號巡視器的遙操作

8．1 “玉兔”號巡視器概況

8．1．1 “玉兔”號巡視器的組成及功能

8．1．2 “玉兔”號巡視器工作能力

8．1．3 “玉兔”號巡視器工作模式

8．2 “玉兔”號巡視器月面工作約束條件分析

8．2．1 地形約束

8．2．2 光照約束

8．2．3 測控約束

8．2．4 熱控約束

8．2．5 工作模式約束

8．3 “玉兔”號巡視器與著陸器分離控制過程

8．3．1 分離條件約束

8．3．2 分離過程

8．3．3 分離控制

8．4 “玉兔”號巡視器月面遙操作工作過程

8．4．1 巡視器遙操作工作流程

8．4．2 任務整體規劃

8．4．3 探測周期規劃

8．4．4 導航單元規劃

8．5 “玉兔”號巡視器月食前後控制過程

8．5．1 月食前控制過程

8．5．2 月食後控制過程

8．6 “玉兔”號巡視器月夜休眠喚醒控制過程

8．6．1 尋找休眠點過程

8．6．2 月夜休眠設定過程

8．6．3 休眠喚醒控制過程

8．7 小結

參考文獻