针对月面着陆器下降过程中的姿态快速调整需求,导航系统必须具备实时快速解算能力,而传统天文导航算法星图识别过程计算量大,占用了一定的硬件资源和能耗,限制了月面着陆器动态响应能力的提高.针对这一问题提出一种基于图像灰度误差的惯性/天文深度组合导航方法.该方法利用惯导辅助星敏感器构建灰度误差函数,根据灰度误差梯度优化姿态失准角,无需星图识别过程依旧可以完成对姿态的估计.仿真结果表明,在导航星数目不少于3颗时,该方法可在与惯性/天文松、紧组合姿态精度一致的前提下,将计算时间缩短60％,姿态精度维持在10″(非光轴)、50″(光轴)以内;在导航星数目小于3颗时,依旧可以进行导航解算,姿态精度维持在50″(非光轴)、100″(光轴)以内.将其应用于月面着陆器等实时性需求较高的背景中,有助于降低算法的计算量,节约硬件资源和系统功耗,为未来月面着陆器导航系统的设计提供新思路和理论参考.
天文导航 惯性导航 非线性优化 组合导航