居鶴華，封紅鵬，王貴財，侯友軒
北京工業大學自主技術與智能控制中心，北京

摘　　　要：針對月球探測車采用慣性導航方法進行定向時，航向角參數誤差隨時間不斷累積的缺點，提出了一種天文導航定時修正的月球車自主定向方法。該天文方法首先建立當地地平坐標系，然后通過太陽敏感器觀測太陽矢量并由星歷計算來推算太陽的方位從而得到月球車的航向信息。仿真實驗分析比較了月球車有無誤差修正時航向信息的差別。較后通過中國天文年歷和月球樣車室外實驗綜合證明了該方法的可行性和有效性。

關　鍵　詞：月球車；星歷計算；航向計算；大視場太陽敏感器

１　引　言
隨著太空活動的日益頻繁，月球探索顯得越來越重要。而月球車是現階段探索月球唯一有效的工具。目前用于月球車自主導航的技術主要有：慣性導航（包括航位推算）［１］、視覺導航［２］和天文導航［１�玻常莸取�慣性導航不受外界干擾、短時間內精度高，主要缺點是誤差會隨時間累積；視覺導航適合短距離，有標志點導航。月球表面環境復雜，運用視覺導航技術上存在很大困難；天文導航沒有誤差累積，但容易受目標天體能見度的制約。隨著月球車導航技術的發展，任何單一的導航定位技術都無法滿足要求。因此本文設計了一種適合于月球車的自主導航方法：慣性導航系統提供水平基準，天文導航系統判斷目標天體（本文為太陽）的方位，并通過星歷計算確定此時該天體的實際方位，從而獲得月球車某時刻的運動航向。

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