視覺測量技術助力嫦娥五號探測器順利落月

2020-12-02 人民網

月球表面環境復雜,著陸器順利著陸是一大考驗,運行軌跡、姿態等都直接影響著陸任務。要捕捉太空飛行器高速運動軌跡,就要用到高速相機。

在嫦娥五號任務中,視覺測量技術發揮了重要作用。記者從航天科技集團五院514所獲悉,該所研發的高速光學跟蹤系統、提供的數據處理服務助力嫦娥五號地面模擬懸停避障試驗和著陸緩沖試驗,為嫦娥五號月面著陸提供重要數據支撐。

高速光學跟蹤系統解決測量難題

懸停避障試驗是嫦娥五號著陸器在地面試驗階段必不可少的重要環節。

研發團隊介紹,由於試驗的特殊性,必須採用外測非接觸式測量的方法對著陸器的飛行軌跡、姿態進行高速三維數據採集獲取。此外,試驗場地特點、著陸器復雜的運行軌跡、不允許附加額外質量等要求,對設備的可移動性、便攜性及環境耐受性也提出了考驗。

而514所憑借在高速視覺測量方面的技術積累,以「高速光學跟蹤測量系統」為解決這一測量難題提供了可靠方案。據介紹,在接到研製任務後,該所以型號系統工程管理的模式,積極組建研發團隊,迅速制定周密的方案,確定關重的考核節點,全力以赴開展研製工作。

為保障嫦娥「落月」的萬無一失,研發攻關團隊制定了一系列保障措施,從設計方案、測試大綱到測試細則、產品驗收方案﹔從測試人員到產品檢驗人員﹔從單機產品試驗到系統考核試驗,方方面面追求盡善盡美。

在緊張的9個月研發周期內,團隊攻克了快速視覺跟蹤、大空間三維標定、高速相機與二維轉臺數據融合、轉臺高速旋轉穩定等難題,圓滿完成了「高速光學跟蹤測量系統」的研製工作,並順利通過驗收,為嫦娥五號的奔月之路貢獻了計量人的力量。

一天處理上萬幅圖像力保節點

嫦娥五號著陸器緩沖試驗也是一項地面關鍵試驗,試驗中,著陸速度和姿態的測量數據是檢測著陸器產品性能指標的重要依據,因此,充分有效獲取該項數據成為試驗測量的重中之重。

為此,514所高速攝像測量隊伍與牽頭單位技術團隊仔細勘測現場、認真討論測量方案、周密制定試驗口令,提出了快速標定及多相機定位技術方案,突破了傳統多相機標定技術需耗費較長時間的禁錮,大大提高了測量效率,為保障試驗進度作出貢獻。

方案確定後,進入「實戰」階段。為確保數據精準可靠,技術團隊一遍遍開展預演試驗,從白天準備到傍晚的合練,再到深夜的一次次正式試驗,再到凌晨的數據處理,在一天時間內處理了上萬幅圖像數據並編制了試驗測試報告,為著陸緩沖試驗提供最精準的信息處理,圓滿完成試驗測量任務。

(責編:趙竹青、呂騫)

相關焦點

  • GNC高精度關鍵技術 助力嫦娥五號完美落月
    記者從國家航天局獲悉,12月1日23時11分,嫦娥五號探測器成功著陸在月球正面風暴洋的呂姆克山脈以北地區,並傳回著陸影像圖。   成功著陸後,著陸器在地面控制下,進行了太陽翼和定向天線展開等狀態檢查與設置工作,將正式開始持續約2天的月面工作,預計將採集2千克左右的月球樣品。
  • 嫦娥五號何以穩穩落月
    嫦娥五號何以穩穩落月(科技自立自強·逐夢深空)在經歷了一周的地月轉移、近月制動、環月飛行後,嫦娥五號探測器於12月1日23時11分降落在月面預選著陸區。與嫦娥三號、四號相比,嫦娥五號的落月過程有何不同?
  • 嫦娥五號落月挖土
    探測器動力下降過程降落相機拍攝的圖像 供圖/國家航天局繼12月1日晚嫦娥五號探測器在月球正面風暴洋地區成功著陸後,2日凌晨,嫦娥五號著陸器和上升器組合體已經完成了月球「鑽取採樣」及封裝,目前正在進行「表取採樣」。
  • 「雲關注」嫦娥五號昨晚成功落月!落在哪?幹了啥?這些知識點你肯定...
    嫦娥五號「大腿」顯身手落月的關鍵在於「平穩」二字。嫦娥五號落月時,撞擊月面會形成較大的衝擊,必須設計相應的著陸緩衝系統,吸收著陸的衝擊,保證探測器不翻倒、不陷落,這是落月的技術難題之一。而著陸緩衝機構,通俗地說就是嫦娥五號的「腿」。12月2日,在北京航天飛行控制中心拍攝的落月後的嫦娥五號探測器。
  • 人民日報發文:嫦娥五號何以穩穩落月
    在經歷了一周的地月轉移、近月制動、環月飛行後,嫦娥五號探測器於12月1日23時11分降落在月面預選著陸區。與嫦娥三號、四號相比,嫦娥五號的落月過程有何不同?用到了哪些「神器」?嫦娥五號探測器抓總研製單位中國航天科技集團五院有關負責人介紹,嫦娥五號落月的過程也是為後續上升器月面起飛選擇「發射場」的過程。相較於嫦娥三號、四號,嫦娥五號對於著陸點的位置精度和平整度的要求是空前的,需要著陸區域內既沒有太高的凸起,也沒有太深的凹坑,坡度要符合任務要求。可以說,落月的過程就是邊飛行邊找尋落點。
  • 中科院上海分院助力嫦娥五號探月
    科研人員調試月球礦物光譜分析儀(中科院上海技物所供稿)   11月24日,我國在中國文昌航天發射場,用長徵五號遙五運載火箭成功發射探月工程嫦娥五號探測器,火箭飛行約2200秒後,順利將探測器送入預定軌道,開啟我國首次地外天體採樣返回之旅。
  • 「嫦娥五號」奔月「挖土」,揭秘背後技術和關鍵「神器」
    揭秘:四項技能助力「嫦娥」完美落月 12月1日23時許,嫦娥五號探測器的著陸器、上升器組合體成功實現在月面預定區域軟著陸。 在歷經主動減速、快速調整、懸停避障、緩速下降等階段後,著陸器、上升器組合體最後穩穩地落於月面。
  • 落月挖土 嫦娥五號曬出高清工作照
    嫦娥五號探測器自動採樣任務採用表鑽結合、多點採樣的方式,設計了鑽具鑽取和機械臂表取兩種「挖土」模式。  嫦娥五號探測器這穩健的一落,蘊藏著無數航天人的智慧和心血。究竟有哪些黑科技助力嫦娥五號完美落月?一起去看看。
  • 嫦娥五號何以穩穩落月_新聞中心_中國網
    嫦娥五號何以穩穩落月(科技自立自強·逐夢深空)在經歷了一周的地月轉移、近月制動、環月飛行後,嫦娥五號探測器於12月1日23時11分降落在月面預選著陸區。與嫦娥三號、四號相比,嫦娥五號的落月過程有何不同?用到了哪些「神器」?
  • 嫦娥五號成功落月!揭秘其中技術→
    揭秘其中技術→) 文/@新華視點微博記者胡喆記者從國家航天局獲悉,剛剛,嫦娥五號探測器成功著陸在月球正面預選著陸區,成為我國第三個成功實施月面軟著陸的探測器。
  • 探月工程嫦娥五號探測器順利完成月球表面自動採樣
    原標題:嫦娥五號完成月面自動採樣封裝據央視新聞客戶端消息,記者從國家航天局獲悉,12月2日22時,經過約19小時月面工作,探月工程嫦娥五號探測器順利完成月球表面自動採樣,並已按預定形式將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。
  • 「嫦娥五號」成功打卡月球表面 西安力量助力「五妹」安全落月
    陝西 【「嫦娥五號」成功打卡月球表面 西安力量助力「五妹」安全落月】嫦娥五號著陸月球 @西安發布:【「嫦娥五號」成功打卡月球表面 西安力量助力「五妹」安全落月】這裡是西安 12月1日23時許,嫦娥五號探測器成功著陸於預先選定的月球表面區域,舉世矚目的「五妹」成功「打卡」,標誌著我國科學探測器第三次成功軟著陸於月球表面
  • 同濟力量助力嫦娥五號完成高難度落月
    北京時間2020年12月1日23時11分左右,嫦娥五號探測器的著陸器、上升器組合體成功實現在月面預定區域軟著陸。在歷經主動減速、快速調整、懸停避障、緩速下降等階段後,著陸器、上升器組合體最後穩穩地落於預選著陸區,成為我國第三個成功實施月面軟著陸的探測器。
  • 助力嫦娥五號奔月採樣返回 中科院承擔突破系列關鍵技術
    作為中國探月工程嫦娥五號測控與回收系統的重要組成部分,中科院上海天文臺牽頭的中國甚長基線幹涉測量(VLBI)網將與現有航天測控網,共同完成嫦娥五號探測器各飛行段的測定軌及定位任務。應用在嫦娥五號探測器上的鎂合金天線接收器外殼和長徵五號遙五運載火箭上的鎂質慣組支架的腐蝕防控核心技術,均由中科院金屬研究所科研團隊研製而成,滿足航天裝備地面環境及空間環境複雜的綜合要求。中科院上海技術物理研究所研製月球礦物光譜分析儀、雷射測距測速敏感器和雷射三維成像敏感器,隨嫦娥五號探測器發射升空,將助力開展月球採樣返回。
  • 剛剛,嫦娥五號成功落月!
    揭秘:四項技能助力「嫦娥」完美落月「嫦娥」這一落看似輕盈,卻凝聚了科研人員的智慧。嫦娥五號探測器抓總研製單位中國航天科技集團五院的專家們通過一系列精巧的設計和技術攻關,確保了「嫦娥」完美落月。粗精接力靈巧避障嫦娥五號任務的落月和近月制動一樣,都只有一次機會,必須一次成功。由於還涉及採樣後上升器在月面起飛,所以嫦娥五號的落月過程也是為後續上升器在月面起飛選擇「發射場」的過程。
  • 剛剛,嫦娥五號成功落月
    揭秘:四項技能助力「嫦娥」完美落月「嫦娥」這一落看似輕盈,卻凝聚了科研人員的智慧。嫦娥五號探測器抓總研製單位中國航天科技集團五院的專家們通過一系列精巧的設計和技術攻關,確保了「嫦娥」完美落月。粗精接力靈巧避障嫦娥五號任務的落月和近月制動一樣,都只有一次機會,必須一次成功。由於還涉及採樣後上升器在月面起飛,所以嫦娥五號的落月過程也是為後續上升器在月面起飛選擇「發射場」的過程。
  • 嫦娥五號探測器成功著陸月球 將開啟兩天月球採樣工作
    相關新聞「嫦娥」完美落月背後的四項精巧設計本報記者 張航 通訊員 韓潤奇 薛英民 高曉燕 薛欣在經歷了為期一周的地月轉移、近月制動、環月飛行之旅後,嫦娥五號探測器的著陸器、上升器組合體成功實現在月面預定區域的軟著陸。嫦娥五號探測器抓總研製單位中國航天科技集團五院的專家們通過一系列精巧的設計和技術攻關,確保了「嫦娥」完美落月。
  • 嫦娥五號著陸點位置在哪?嫦娥五號登月時間什麼時候
    從選擇著陸點到順利著陸月球嫦娥家族的兄弟姐妹都經歷了什麼?嫦娥五號的落月點又為何選擇在這兒?嫦娥落月的技術原理又是什麼?來一起漲知識吧!  大家現在看到的是月球的正面,嫦娥三號落月的地方就在這裡,名字叫「虹灣」。它位於月球第二大月海「雨海」的西北角,是一個直徑達260公裡的巨型隕石坑壁。
  • 嫦娥五號探測器成功落月,從飛行試驗線路需面對那些困難和重要任務...
    嫦娥5號登月探測是中國邁入載人登月的關鍵一步,此次成功著陸預示著中國對如何登陸月球表面已經擁有了足夠的技術儲備,嫦娥5號的技術目標是從月球表面,採集2千克土壤樣本,並最終將樣品送回地球,現在著陸月球表示整個計劃已經順利走完了一多半,並已經成功渡過了登月這個關鍵節點。
  • 「嫦娥五號」成功打卡月球表面 西安力量助力「五妹」安全落月!
    12月1日23時許,嫦娥五號探測器成功著陸於預先選定的月球表面區域,舉世矚目的「五妹」成功「打卡」,標誌著我國科學探測器第三次成功軟著陸於月球表面。此次,航天科技集團五院西安分院為嫦娥五號探測器研製的微波測距測速敏感器、測控天線、數傳子系統是「五妹」輕盈落月的關鍵。