嫦娥三號(hào)軟著陸軌道設(shè)計(jì)與控制策略大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽b題獲獎(jiǎng)?wù)撐?參考版)
2025-07-04 15:18本頁(yè)面
【正文】 end end 。 %figure。 subplot(7,7,ci)。 tongji2(hang+1,lie+1)=bili。 %統(tǒng)計(jì)黑色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù) end end end bili=(k/(142*142))*100。 for hang=0:6 for lie=0:6 fen=fna2((divd*hang+1):(divd*(hang+1)),(divd*lie+1):(divd*(lie+1)))。 tongji1=zeros(7,7)。 ci=1。 %imshow(fen)。 %將圖像進(jìn)行分割 %figure divd=142。 %subplot(233)。 % lst=(fna+quan)。) lst=~quan。 imshow(quan) title(39。 quan = im2bw(a,level)。 end end end %figure,imshow(a)。 th=st+position1 for i=1:m for j=1:n if a(i,j)th a(i,j)=255。 end E(Thst+1)=av1+av2。 %%%第一類(lèi)的平均相對(duì)熵為 for i=0:Th av1=av1count(i+1)/Pth*log(count(i+1)/Pth+)。 av2=0。 %f是每個(gè)灰度出現(xiàn)的概率 size(f) E=[]。 break。 break。 count=count/N。 N=m*n。 count=imhist(a)。根據(jù)動(dòng)態(tài)閾值做二值化 39。 figure %subplot(231)。 level = graythresh(I)。)。 I=imread(39。根據(jù)動(dòng)態(tài)閾值做二值化 39。) level = graythresh(I) BW = im2bw(I,level)。) figure imhist(I) title(39。 figure imshow(I) title(39。39。clc。 [4] 董士波 火星表面障礙識(shí)別與規(guī)避方法研究 哈 爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文， 20xx。 [2] Ueno S, Yamaguchi. 3dimensional nearminimum fuel guidance law of a lunar landing module,AIAA Guidence, Navigation, and Control Conference and Exhibit, Portland, OR, 1999:AIAA993983。優(yōu)點(diǎn)是充分考慮了著陸的安全性，缺點(diǎn)是模型對(duì)初始位置和速度偏差的影響不敏感，因此該方法也無(wú)法對(duì)初始偏差造成的著陸誤差進(jìn)行修正。 模型三和模型四分別進(jìn)行了故障檢測(cè)和著陸點(diǎn) 的選擇，初步避開(kāi)了危險(xiǎn)區(qū)域，得到了安全著陸的最佳區(qū)域，缺點(diǎn)是該方案有效性和可靠性不可兼顧，在 設(shè)置探測(cè)器可以容忍的危險(xiǎn)地勢(shì)閾值極限值時(shí)可能會(huì)使安全性降低。 模型二將月球視為球體建立了三維動(dòng)力學(xué)模型，并針對(duì)上述模型，給定初值進(jìn)行迭代，從而求得中間變量，最終獲得最優(yōu)控制。 該控制方法對(duì)初始位置和速度偏差的影響不敏感，因此該方法也無(wú)法對(duì)初始偏差造成的著陸誤差進(jìn)行修正。幾個(gè)過(guò)程均符合牛頓定律，易得開(kāi)關(guān)切換高度： lh1 = )(2 )(21201222220llllllll aa hahavv ? ??? (13) 其中，合加速度 mlFl gaa ??11， mlFl gaa ??22。 由于緩速下降階段著陸器幾乎沿垂直方向下降，可在 上述 平面月球二維模型的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化為一維垂直動(dòng)力學(xué)模型，即將其中的飛行路徑角設(shè)為 90 度，因此 ， (11)式可簡(jiǎn)化為： mgmuFw ???? /y o ??? (12) 其中， u為推力 F 的開(kāi)關(guān)控制量。圖 8 表示的是符合重力轉(zhuǎn)彎軟著陸 15 的情況，即反推力 F 的方向與下降速度方向相反。該控制方法對(duì)初始位置和速度偏差的影響不 敏感，因此也無(wú)法對(duì)初始偏差造成的著陸誤差進(jìn)行修正。 由于在 緩速下降段中，著陸器距離月面很近，且著陸器幾乎沿豎直方向下降。 方案三：緩速下降階段的控制方案設(shè)計(jì) 方案說(shuō)明 軟著陸的垂直降落階段，軌道高度在 100m 以下，探測(cè)器的垂直速度衰減到幾米每秒的量級(jí)，探測(cè)器在姿控系統(tǒng)的控制下作盤(pán)旋運(yùn)動(dòng)，姿控系統(tǒng)的推力方向產(chǎn)生 非常復(fù)雜的變化，這一階段對(duì)探測(cè)器的軌道實(shí)時(shí)確定要求不高 ， 主要考慮探測(cè)器的縱向速度對(duì)探測(cè)器著陸緩沖裝置的影響，對(duì)姿控系統(tǒng)提出較高要求，要保證探測(cè)器姿態(tài)平穩(wěn)，不會(huì)傾倒。 因此，該方法的誤差范圍較大，要選擇最佳著陸區(qū)域，應(yīng)合理設(shè)置探測(cè)器可以容忍的危險(xiǎn)地勢(shì)閾值極限值。為了進(jìn)一步提高著陸安全可靠性，設(shè)置閾值為 1%，則區(qū)域 2,3,4,9,21,23,24,25 符合要求。 方案二的 誤差分析和敏感性分析 以距月面 100m 處 著陸區(qū)域各分割區(qū)內(nèi)危險(xiǎn)地勢(shì)比例數(shù)據(jù)表 為例， 假設(shè) 探測(cè)器可以容忍的危險(xiǎn)地勢(shì)閾值極限值為 3%，則區(qū)域 1 2 2 2 25都是適合著陸的安全區(qū)。 表 1 距月面 2400 米著陸區(qū)域各分割區(qū)內(nèi)危險(xiǎn)地勢(shì)比例數(shù)據(jù)表 編號(hào) 黑色像素點(diǎn)數(shù) 比例 （ %） 編號(hào) 黑色像素點(diǎn)數(shù) 比例 1 138983 14 171898 2 168007 15 87953 3 185367 16 38479 4 47376 17 322 5 0 0 18 110815 6 73091 19 124865 7 73965 20 12934 8 97509 21 0 0 9 41912 22 128 10 4460 23 70788 11 177 24 15294 12 23043 25 18 13 32997 表 2 距月面 100 米著陸區(qū)域各分割區(qū)內(nèi)危險(xiǎn)地勢(shì)比例數(shù)據(jù)表 編號(hào) 黑色像素點(diǎn)數(shù) 比例（ %） 編號(hào) 黑色像素點(diǎn)數(shù) 比例 1 1558 14 15354 2 3 15 850 3 22 16 21736 4 26 17 29891 5 14936 18 11762
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