01
深空探测概述
深空探测的定义与意义 · 光学导航角色 · 课程目标与路径
概念导论
02
光学导航基础
坐标系与参考系 · 星历与轨道动力学 · 相机模型与标定
坐标标定
03
图像获取与传感器
深空光学传感器 · 采集与存储格式 · 噪声与校正
传感器噪声
04
图像预处理基础
灰度化与直方图均衡 · 滤波去噪 · 图像增强
预处理增强
05
图像几何校正
镜头畸变校正 · 透视/仿射变换 · 图像配准基础
几何配准
06
特征点检测
Harris/Shi-Tomasi · SIFT · SURF
特征检测
07
特征点匹配
暴力/FLANN匹配 · RANSAC · 匹配评估
匹配RANSAC
08
星点提取
星点分割与质心定位 · 去噪与粘连分离 · 特征描述
星点质心
09
星图识别
三角形算法 · 栅格算法 · 神经网络识别
星图识别
10
星敏感器姿态确定
QUEST算法 · SVD分解 · 姿态精度评估
姿态QUEST
11
小行星/彗星探测
目标检测与跟踪 · 形状光度分析 · 相对导航
小行星跟踪
12
行星着陆导航
着陆区识别 · 危险规避 · 视觉里程计
着陆地形
13
光学测距与三维重建
双目立体视觉 · SfM · 深度估计与点云
三维点云
14
图像融合与多源信息
多光谱融合 · 可见光/红外 · 数据关联
融合多源
15
深度学习在导航中的应用
CNN基础 · YOLO/Faster R-CNN · U-Net
深度学习检测
16
基于深度学习的特征提取
自监督学习 · 度量学习 · 轻量化网络
特征轻量化
17
视觉SLAM基础
SLAM问题定义 · ORB-SLAM · 图优化与回环
SLAM回环
18
深空环境下的SLAM挑战
光照变化 · 动态模糊 · 资源受限优化
挑战鲁棒
19
图像压缩与传输
JPEG2000/CCSDS · 信道编码 · 数据回传
压缩传输
20
实时性与嵌入式部署
FPGA/GPU/ASIC · 量化剪枝 · 流水线优化
嵌入式实时
21
仿真与数据集
深空仿真工具 · 公开数据集 · 数据增强
仿真数据集
22
系统集成与测试
HIL/SIL测试 · 在轨验证 · 故障诊断
集成测试
23
案例研究
嫦娥任务 · 毅力号 · 小行星采样返回
案例实战
24
自主导航与控制
视觉轨道确定 · 自主姿态控制 · 多任务协同
自主控制
25
光学导航中的滤波算法
KF/EKF/UKF · 粒子滤波
滤波估计
26
误差分析与鲁棒性
误差源分析 · 鲁棒估计 · 故障检测隔离
误差鲁棒
27
未来趋势
量子成像 · 事件相机 · 人工智能决策
前沿趋势
28
项目实战一：星图姿态确定
基于星图的姿态确定系统设计
项目姿态
29
项目实战二：小行星探测仿真
小行星探测光学导航仿真与实现
项目仿真
30
项目实战三：着陆视觉导航
深空着陆视觉导航系统原型开发
项目着陆