[发明专利]一种小天体着陆初始对准方法、其相对导航基准确定方法及装置

权利要求书

1.一种小天体着陆相对导航基准的确定方法，其特征在于，包括：

获取小天体表面待着陆区域的三维高程图；

根据所述三维高程图拟合所述待着陆区域所在的平面；

根据拟合的平面，确定所述待着陆区域的法线n在成像敏感器坐标系{c}下的单位矢量n_c；

根据所述待着陆区域的法线n在成像敏感器坐标系{c}下的单位矢量n_c确定小天体着陆相对导航基准{p}；

根据所述三维高程图拟合所述待着陆区域所在的平面，包括：

根据所述三维高程图确定各像素点对应的成像敏感器坐标系{c}下的位置矢量p_m；

根据所述各像素点的位置矢量p_m，拟合出所述成像敏感器坐标系{c}下的所述待着陆区域所在的平面；

根据所述待着陆区域的法线n在成像敏感器坐标系{c}下的单位矢量n_c确定小天体着陆相对导航基准{p}，包括：

建立以所述小天体质心O_a为球心、以探测器星下点附近一特征点P到所述球心的距离为半径的假想天球，并基于所述假想天球定义天东北坐标系{r}；

根据所述天东北坐标系{r}与所述成像敏感器坐标系{c}的关系，确定所述待着陆区域的法线n在天东北坐标系{r}下的单位矢量n_r；

根据所述待着陆区域的法线n在天东北坐标系{r}下的单位矢量n_r，确定所述相对导航基准{p}的三轴；

将所述特征点P确定为所述相对导航基准的原点；

根据所述待着陆区域的法线n在天东北坐标系{r}下的单位矢量n_r，确定所述相对导航基准{p}的三轴，包括：

根据所述待着陆区域的法线n在天东北坐标系{r}下的单位矢量n_r确定所述法线n在天东北系{r}下的方位角β_nr和仰角α_nr；

将所述天东北坐标系{r}先绕Z_r轴旋转β_nr，再绕Y_r轴旋转-α_nr，将旋转后的三轴作为所述相对导航基准{p}的三轴。

2.一种小天体着陆相对导航基准的确定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取小天体表面待着陆区域的三维高程图；

拟合模块，用于根据所述三维高程图拟合所述待着陆区域所在的平面；

法线矢量确定模块，用于根据拟合的平面，确定所述待着陆区域的法线n在成像敏感器坐标系{c}下的单位矢量n_c；

基准确定模块，用于根据所述待着陆区域的法线n在成像敏感器坐标系{c}下的单位矢量n_c确定小天体着陆相对导航基准{p}；

其中：

拟合模块，具体用于：根据所述三维高程图确定各像素点对应的成像敏感器坐标系{c}下的位置矢量p_m；根据所述各像素点的位置矢量p_m，拟合出所述成像敏感器坐标系{c}下的所述待着陆区域所在的平面；

基准确定模块，具体用于建立以所述小天体质心O_a为球心、以探测器星下点附近一特征点P到所述球心的距离为半径的假想天球，并基于所述假想天球定义天东北坐标系{r}；根据所述天东北坐标系{r}与所述成像敏感器坐标系{c}的关系，确定所述待着陆区域的法线n在天东北坐标系{r}下的单位矢量n_r；根据所述待着陆区域的法线n在天东北坐标系{r}下的单位矢量n_r，确定所述相对导航基准{p}的三轴；将所述特征点P确定为所述相对导航基准的原点；

根据所述待着陆区域的法线n在天东北坐标系{r}下的单位矢量n_r，确定所述相对导航基准{p}的三轴，包括：

根据所述待着陆区域的法线n在天东北坐标系{r}下的单位矢量n_r确定所述法线n在天东北系{r}下的方位角β_nr和仰角α_nr；

将所述天东北坐标系{r}先绕Z_r轴旋转β_nr，再绕Y_r轴旋转-α_nr，将旋转后的三轴作为所述相对导航基准{p}的三轴。