基于视觉的地形相对导航在高空气球与亚轨道火箭上的应用
计算机视觉与模式识别
2023-02-17 v1
摘要
我们提出一项实验分析，探讨基于相机的高空导航方法：将卫星图像数据库中的已映射地标与相机图像相关联，并在相机帧间利用惯性传感器。我们评估了侧倾与下视两种相机在 World View Enterprises 高空气球所采集数据上的性能，数据从 33 km 高度开始，下降至近地面（4.5 km），飞行时长 1.5 小时。我们展示了在超过 150 公里航迹上平均位置误差小于 290 米。除展示跨多种高度的性能外，我们还证明了地形相对导航（TRN）方法对气球快速旋转的鲁棒性，某些情况下超过每秒 20 度，以及对云层覆盖和气球下方绳索摆动所致相机遮挡的鲁棒性。此外，我们评估了 Blue Origin 新谢泼德火箭 NS-23 载荷飞行中胶囊内两台相机所采集数据的性能，其飞行速度高达 880 km/hr，并展示平均位置误差小于 55 米。
引用
@article{arxiv.2302.08011,
title = {Vision-Based Terrain Relative Navigation on High-Altitude Balloon and Sub-Orbital Rocket},
author = {Dominic Maggio and Courtney Mario and Brett Streetman and Ted Steiner and Luca Carlone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.08011},
year = {2023}
}
备注
Published in 2023 AIAA SciTech