Scheme Design and Key Technology Analysis of Navigation System for the CAST Lunar Rover Prototype

机译：CAST月球车原型导航系统方案设计和关键技术分析

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A rover prototype for planetary surface exploration, in particular for Moon, has been studying and developing in CAST (Chinese Academy of Space Technology). The main purpose of the lunar rover prototype is to refine necessary technologies and to reveal important issues, which are involved in locomotion, semi-autonomous navigation and tele-operation. The lunar rover protytype is expected to be capable of long traverse, tele-operation and semi-autonomous navigation, and science experiment. As one of the most important subsystems, navigation subsystem confronts with many challenges, such as environment perception and modelling, self localization, path planning and obstacle avoidance etc. This paper presents an overview of navigation subsystem of the lunar rover prototype. First, the configuration and specifications of the lunar rover prototype are given. Then the composition and the scheme design of the lunar rover prototype's navigation and control system are presented, including its task, structure and main components, such as the sensors, the computers and the actuators. Next the involved key technologies are mainly discussed, which include environment perception and modelling based on stereo vision, self-localization, path planning and obstacle avoidance. For each key technology, we analyze its difficulty, possible scheme and solution. In the end a short conclusion is drawn to indicate the importance of the Lunar Rover Prototype to the future China's moon exploration.

机译：用于行星表面探测（尤其是月球探测）的流动站原型已经在CAST（中国航天技术研究院）中研究和开发。月球车原型的主要目的是完善必要的技术并揭示与运动，半自动导航和遥控相关的重要问题。预计月球车原型可以进行长途穿越，远程操作和半自主导航以及科学实验。作为最重要的子系统之一，导航子系统面临着许多挑战，例如环境感知和建模，自我定位，路径规划和避障等。本文概述了月球车原型的导航子系统。首先，给出了月球车原型的配置和规格。然后介绍了月球车原型导航与控制系统的组成和方案设计，包括其任务，结构和主要组件，例如传感器，计算机和执行器。接下来，主要讨论涉及的关键技术，包括基于立体视觉的环境感知和建模，自我定位，路径规划和避障。对于每种关键技术，我们分析其难度，可能的方案和解决方案。最后得出一个简短的结论，表明“月球车”原型对未来中国月球探索的重要性。

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来源
《International Conference on Mechanical Engineering and Mechanics vol.1; 20051026-28; Nanjing(CN)》|2005年|P.541-545|共5页
会议地点 Nanjing(CN)
作者
Mengfei YANG; Jianxin CHEN; Yan XING; Yang JIA; Zengqi SUN;
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作者单位

Computer Department, Tsinghua University;

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会议组织
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类机械设计、计算与制图;
关键词
lunar rover; prototype; navigation; stereo vision; path planning; obstacle avoidance; self-localization;

机译：月球车;原型;导航;立体视觉;路径规划;避障;自我定位;

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