論文の概要: Deep Learning-Based Lunar Crater Terrain Relative Navigation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.14776v2
- Date: Thu, 18 Jun 2026 05:21:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-19 13:55:51.502187
- Title: Deep Learning-Based Lunar Crater Terrain Relative Navigation
- Title(参考訳): 深層学習に基づく月面クレーターの相対航法
- Authors: Batu Candan, Simone Servadio,
- Abstract要約: ディープラーニングクレーター検出器と拡張カルマンフィルタ(EKF)を組み合わせた地形相対ナビゲーション(TRN)アルゴリズムを提案する。
我々の検出器は、軌道から取得した単分子画像からクレーターの特徴を分析し、そのクレーターとグローバルデータベースのクレーターとの一致をハンガリーの代入手法で同定する。
シミュレーションの結果、もし宇宙船が実際の位置から最大5km離れたとしても、TRNはこの状況から回復し、数百mの航法誤差を低減できることを示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Accurate position estimation is crucial for the successful implementation of future lunar landings using autonomous vehicles, especially in dangerous environments with sparse terrain features. In this paper, we propose a terrain relative navigation (TRN) algorithm combining our deep-learning crater detector, which was designed specifically for the NASA Crater Detection Challenge problem, and an Extended Kalman Filter (EKF). Our detector analyzes crater features from the monocular images acquired from orbit, and their matches with craters from a global database are identified via a Hungarian assignment approach followed by the consensus-based outliers removal method. The estimated measurements are then used to refine an EKF, where spacecraft pose estimation in the Lunar-Centered Lunar-Fixed (LCLF) frame of reference, augmented with altitude aiding information, constrains radial drift. The simulation results indicate that even if the spacecraft is off from its actual location up to 5 km, TRN could recover from this situation, achieving navigation error reduction to a few hundred meters. It should be noted that in order to maintain crater feature correspondences, it is important to match the image resolution and the scales within the scene to the detector training set distribution.
- Abstract(参考訳): 正確な位置推定は、自律走行車を用いた将来の月面着陸を成功させるためには不可欠である。
本稿では,NASAクレーター検出問題に特化して設計されたディープラーニングクレーター検出器と拡張カルマンフィルタ(EKF)を組み合わせた地形相対ナビゲーション(TRN)アルゴリズムを提案する。
我々の検出器は、軌道から取得した単分子画像からクレーターの特徴を解析し、そのクレーターとグローバルデータベースのクレーターとの一致をハンガリーの代入法で同定し、コンセンサスに基づくアウトリーズ除去法を用いて同定した。
推定された測定値はEKFを改良するために使用され、Lunar-Centered Lunar-Fixed (LCLF) の基準フレームで宇宙船の姿勢を推定する。
シミュレーションの結果、もし宇宙船が実際の位置から最大5km離れたとしても、TRNはこの状況から回復し、数百mの航法誤差を低減できることを示した。
クレーターの特徴対応を維持するためには、画像解像度とシーン内のスケールを検出器訓練セット分布に合わせることが重要であることに注意する必要がある。
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