[发明专利]一种月球软着陆精确避障异构备份方法

摘要

一种月球软着陆精确避障异构备份方法，该方法包括：(1)基于分时复用的系统硬件组态设计。对探测器软着陆飞行轨迹进行曲线特征提取，得到主减速段之后探测器以垂直姿态下降的特征曲线，进而得到成像式敏感器视场指向与探测器标称下降速度方向一致。对探测器软着陆过程中的飞行任务功能剖面进行时序特征提取，得到下降过程中按时间历程依次为粗避障段和精确避障段。(2)基于并行分布式信息处理的精避障自主重构时序设计方法。基于可并行计算的硬件基础，在精避障过程中，GNCC用于进行避障时序的控制和主动获取图像处理板的处理状态信息；图像处理板用于进行地形障碍识别计算，并将安全点信息发送给GNCC，两者工作在分布式并行计算模式下，实现精避障异构备份功能。

主权项

1.一种月球软着陆精确避障异构备份方法，其特征在于步骤如下：/n(1)对探测器在主减速之后的飞行轨迹进行曲线特征提取得到探测器垂直下降轨迹，计算得到探测器标称下降速度方向；配置一台光学成像敏感器和一台激光三维成像敏感器；/n(2)在精避障阶段，定义满足激光三维成像条件为计时零点，在计时零点中心控制单元计算机向图像处理板发送激光三维成像敏感器成像指令；/n(3)中心控制单元计算机在某一时刻T1向图像处理板发送激光三维成像敏感器数据指令；/n(4)中心控制单元计算机从某一时刻T2，开始每周期向图像处理板发送一次着陆点信息获取指令，记每周期时间间隔为Δt；设置计时器TimeCycTDI初值为0，计数器NcountTDI初值为0，执行步骤(5)；T2＞T1；/n(5)计算TimeCycTDI＝T2+NcountTDI×Δt并判断：如果TimeCycTDI≤T3且得到图像处理板回答信息为正在处理中，则继续每周期向图像处理板发送着陆点信息获取指令，同时NcountTDI＝NcountTDI+1，重复步骤(5)；如果TimeCycTDI≤T3且得到图像处理板回答信息为安全点单位矢量数据，则不再向图像处理板发送着陆点信息获取指令，执行步骤(12)且不执行步骤(13)；如果TimeCycTDI≤T3且得到图像处理板回答信息为激光三维精避障失败信息，则不再向图像处理板发送着陆点信息获取指令，同时置激光三维精避障失败标志信息,执行步骤(6)；如果TimeCycTDI>T3，则不再向图像处理板发送着陆点信息获取指令，同时置激光三维精避障失败标志信息,执行步骤(6)；/n(6)如果为第一次激光三维精避障失败，则重复步骤(2)～(5)1次；如果再次激光三维精避障失败，则执行步骤(7)～(11)；/n(7)设图像处理板进行图像处理所花费的计算时长最小估计值为IMGmin，最大估计值为IMGmax，则定义n2为IMGmin/Δt计算结果向上取整后的数值，n3为(IMGmax-n2×Δt)/Δt计算结果向上取整后的数值；/n(8)当激光三维成像敏感器连续两次无法计算出安全着陆点时，则启动光学成像敏感器精避障流程，立光学精避障启动标志信息，启动光学精避障流程，重新定义此时为计时零点；/n(9)在启动光学成像敏感器精避障流程后的第n1×Δt发送光学成像敏感器成像指令，同时记录指令发出的器上时间码；/n(10)从启动光学成像敏感器精避障流程后的n2×Δt时刻开始，中心控制单元计算机每周期向图像处理板发送一次着陆点信息获取指令；设置计数器TimeCycOI初值为0，计数器NcountOI初值为0；执行步骤(11)；/n(11)计算TimeCycOI＝(n2+NcountOI)×Δt并判断：如果TimeCycOI≤n3×Δt且得到图像处理板回答信息为正在处理中，则继续每周期向图像处理板发送着陆点信息获取指令，同时NcountOI＝NcountOI+1，重复步骤(11)；如果TimeCycOI≤n3×Δt且得到图像处理板回答信息为安全点单位矢量数据，则不再向图像处理板发送着陆点信息获取指令，执行步骤(12)；如果TimeCycOI≤n3×Δt且得到图像处理板回答信息为光学精避障失败信息，则不再向图像处理板发送着陆点信息获取指令，同时置光学精避障失败标志信息，执行步骤(12)；如果TimeCycOI>n3×Δt，则不再向图像处理板发送着陆点信息获取指令，同时置光学精避障失败标志信息，执行步骤(12)；/n(12)中心控制单元计算机向图像处理板发送激光三维成像敏感器传图指令；/n(13)中心控制单元计算机向图像处理板发送光学成像敏感器传图指令。/n