視覺測量技術助力嫦娥五號探測器順利落月

月球表面環境複雜,着陸器順利着陸是一大考驗,運行軌跡姿態等都直接影響着陸任務。要捕捉航天器高速運動軌跡,就要用到高速相機。

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着陸緩衝試驗,爲嫦娥五號月面着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着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着陸器的飛行軌跡、姿態進行高速三維數據採集獲取。此外,試驗場特點、着陸器複雜的運行軌跡、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所憑藉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”爲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模式,積極組建研發團隊,迅速制定周密的方案,確定關重考覈節點,全力以赴開展研製工作

爲保障嫦娥“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;從測試人員產品檢驗人員;從單機產品試驗到系統考覈試驗,方方面面追求盡善盡美。

在緊張的9個月研發週期內,團隊攻克了快速視覺跟蹤、大空間三維標定、高速相機與二維轉檯數據融合、轉檯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,爲嫦娥五號的奔月之路貢獻計量人的力量

一天處理上萬幅圖像力保節點

嫦娥五號着陸器緩衝試驗也是一項地面關鍵試驗,試驗中,着陸速度和姿態的測量數據是檢測着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爲試驗測量的重中之重。

爲此,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,爲保障試驗進度作出貢獻

方案確定後,進入“實戰”階段。爲確保數據精準可靠,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,爲着陸緩衝試驗提供最精準的信息處理,圓滿完成試驗測量任務。