中国空间科学技术 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (5): 48-57.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0076
李博文,邹德岳*,胡鹏程
LI Bowen,ZOU Deyue*,HU Pengcheng
摘要: 本文研究了基于环形山视觉匹配的轻量化环月飞行器自主定位方法,解决传统方法中对地面测控系统依赖过高的问题,提升飞行器定位的自主性和时效性。提出了一种基于相邻环形山群的视觉匹配算法,通过动态调整机载相机焦距,将拍摄图像中的几何信息与实际环形山地理信息匹配,利用相机位姿估计算法进行飞行器定位,并对定位结果进行滤波处理。以相邻环形山质心点群几何信息矩阵代替月面环形山图像作为基本单元建立数据库,提取拍摄图像几何信息作为匹配元素,以轻量化的方式减少视觉匹配的数据量。建立月球环月飞行器系统模型进行仿真实验,结果表明,提出的环形山视觉匹配算法在不同高度下的总体平均匹配成功率高于93.24%。经过动态焦距调整与滤波处理后定位表现良好,总体有92.59%的定位误差结果小于1km,定位误差均值为0.2727km。因此,该方法可实现环月飞行器通过自身拍摄的图像实现自主定位,在未来的深空探测任务中有着一定的潜在应用前景。