当代行星机器人学 : 一种自主化系统设计方法

ContemporaryPlanetaryRobotics:AnApproachTowardAutonomousSystems一书的作者高阳教授系英国萨里大学萨里空间中心行星实验室的负责人,长期从事人工智能、计算 机 视 觉 和 仿 生 学 等 方 面 的 研 究,先 后 参 与 了 ExoMars、MoonLITE、Moonraker、LunarEX、LunarNet和 Marco PoloR 等多项行星探测器的研制任务.高阳教授在该书中系统阐述了当代行星机器人的视觉、导航、控制和操作等内容;介绍了行星机器人自主化软件设计方法,剖析了俄罗斯、美国、欧空局等多款具有成功飞行经历的行星机器人(例如:月球车、火星车等)的典型工程案例;详细介绍了相关研究成果和经验教训,特别是对算法、策略、软件架构及硬件配置等方面的技术细节与性能指标都给出了颇有深度的解析.这本书无疑是深空探测领域科研人员的 “良师益友”.

第1章 引言
1.1 地外天体探测与机器人学发展历程
1.2 行星机器人学概述
1.3 本书的范围和组织架构
1.4 致谢
第2章 行星机器人系统设计
2.1 引言
2.2 系统设计方法：从任务概念到基线设计
2.2.1 任务场景定义
2.2.2 功能分析
2.2.3 需求定义和评价
2.2.4 设计驱动因素识别
2.2.5 概念评估与权衡
2.3 任务场景：过去、现在和将来
2.3.1 着陆任务
2.3.2 巡视任务
2.3.3 未来任务概念
2.4 环境驱动因素设计考虑
2.4.1 重力
2.4.2 温度
2.4.3 大气和真空
2.4.4 轨道特征
2.4.5 星表环境
2.4.6 行星体和卫星的特征属性
2.5 系统设计驱动因素与权衡
2.5.1 基于任务驱动的系统设计因素
2.5.2 系统设计权衡：案例研究
2.6 系统运行选项
2.6.1 工作流程
2.6.2 自主工作
2.7 子系统设计选项
2.7.1 能源子系统
2.7.2 热控子系统
参考文献
第3章 视觉与圈像处理
3.1 引言
3.2 视觉处理范畴
3.2.1 器载需求
3.2.2 视觉传感器建图：立体视觉为核心
3.2.3 物理环境
3.3 视觉传感器和感知技术
3.3.1 被动式（无源）视觉传感器
3.3.2 主动式（有源）视觉感知策略
3.3.3 专用导航视觉传感器：欧洲火星太空生物漫游者（ExoMars）案例
3.4 视觉传感器标定技术
3.4.1 几何标定
3.4.2 辐射标定
3.4.3 误差影响
3.5 基于地面的视觉处理技术
3.5.1 压缩与解压