月面南极巡视器自主导航路径规划算法

作者：王慧婷; 余萌^*; 李昱叶; 胡涛; 郑博

来源：深空探测学报(中英文), 2023, 10(06): 598-607.

DOI：10.15982/j.issn.2096-9287.2023.20230084

• 月球南极
• A*算法
• DWA算法
• 高精度自主导航
• 融合路径规划算法

针对巡视器在月球南极弱通信条件下实现阴影区探测及自主采样返回等复杂任务时，对高精度自主导航系统的迫切需求，综合考虑巡视器安全保障及月面南极具有提升导航精度属性环境因素等，结合A*算法构建的全局辅助路径与DWA(Dynamic Window Approach)算法，提出一种实现巡视器高精度自主导航的融合路径规划算法（Landmark Integrated Path Planning Algorithm,LIPPA）。将激光雷达定位建图算法的定位精度作为评价指标，分别设置了数学仿真及半物理试验来验证本算法的可行性和在不同应用场景对提升巡视器导航精度的有效性。试验结果表明，巡视器沿着LIPPA规划的路径移动时，与单因素考量的传统路径规划算法相比，激光雷达定位建图算法在二维平面的平均绝对定位误差最大减少了42%，可为月面南极复杂地貌环境下的自主导航与路径规划任务提供技术支撑。

• 单位
  上海航天控制技术研究所; 南京航空航天大学; 航天学院