深空智能探测

课程编码：180215082501P2003H 英文名称：Intelligent Deep Space Exploration 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：万雪等

本课程融合人工智能、机器人学、计算机视觉与行星探索前沿科学进展，采用案例与理论相结合的方式，围绕真实空间探测任务讲授回归分析、特征提取、光流估计、图优化与SLAM等核心知识。课程强调学生将基础数学、计算机知识与空间探测任务融合应用的能力，并通过课程设计训练创新思维、工程实践与系统设计能力。

高等数学、大学物理

第一章 谷神星的发现与线性回归
第1节 谷神星发现与空间探测案例引入 1.0学时
第2节 线性回归分析与最小二乘法 1.0学时
第3节 深度学习在空间自主探测中的应用 1.0学时
第二章 AI赋能深空轨道设计
第1节 深空探测轨道基础 1.0学时
第2节 轨道转移与轨道预报 1.0学时
第3节 AI赋能航天器轨道设计与预报 1.0学时
第三章 行星着陆与图像特征提取
第1节 行星着陆与地形匹配案例 1.0学时
第2节 传统特征与经典算法 1.0学时
第3节 深度特征、新型传感器与安全着陆 1.0学时
第四章 行星运动监测与光流估计
第1节 鸟类姿态控制与运动监测启发 1.0学时
第2节 稀疏光流与稠密光流 1.0学时
第3节 火星沙丘运动估计与变化检测 1.0学时
第五章 地外生命迹象发现与逻辑回归
第1节 地外生命探索中的语义信息 1.0学时
第2节 逻辑回归数学原理 1.0学时
第3节 AI地外生命迹象发现方法 1.0学时
第六章 火星车视觉系统与图优化
第1节 祝融号与毅力号火星车传感器系统 1.0学时
第2节 火星三维重建与视觉导航定位 1.0学时
第3节 SLAM系统原理与视觉载荷优化 1.0学时
第七章 火星车避障与语义SLAM
第1节 基于语义信息的行星机器人避障 1.0学时
第2节 二维及三维场景语义感知 1.0学时
第3节 从感知到控制与端到端探测 1.0学时
第八章 多机器人行星联合探测
第1节 月球熔岩井多机器人联合探测案例 1.0学时
第2节 多机器人联合位姿估计 1.0学时
第3节 多传感器三维重建与协同方式 1.0学时
第九章 未来空间探测
第1节 空间探测前沿项目综述 1.0学时
第2节 未来探测机器人设计与制造 1.0学时
第3节 空间机器人进化与任务展望 1.0学时
第十章 课程设计与小组考核
第1节 课程设计选题与方案论证 2.0学时
第2节 视觉原型系统搭建与实验 10.0学时
第3节 小组答辩与总结评估 1.0学时

万雪长期从事深空探测与机器视觉导航研究，现任空间探索技术研究室副主任（主持工作），担任地月人工智能任务主任设计师；王睿索长期从事自动驾驶与载人月球视觉导航避障技术研究，具备丰富工程落地经验