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天問一號(hào)探測(cè)目標(biāo)完成，天問一號(hào)探測(cè)火星是如何分工的
天問一號(hào)探測(cè)火星是根據(jù)精確制導(dǎo)進(jìn)行分工的。
中國第一個(gè)火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”探測(cè)器在中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射，開啟了一段絢麗多彩的火星之旅，為我國自主開展行星探測(cè)邁出了第一步。并且作為整個(gè)火星探險(xiǎn)任務(wù)最關(guān)鍵的階段之一的探測(cè)器著陸，直接決定了探險(xiǎn)任務(wù)能否成功。青島理工大學(xué)自動(dòng)化與電子工程學(xué)院大樓內(nèi)的自主導(dǎo)航與智能控制研究所是承擔(dān)火星探測(cè)器精確著陸自主導(dǎo)航技術(shù)研究基礎(chǔ)的主體單位。
在著陸過程中，由于大氣環(huán)境的復(fù)雜性、動(dòng)力學(xué)環(huán)境的不確定性等因素的影響，使得對(duì)火星探測(cè)器進(jìn)行高精度的實(shí)時(shí)導(dǎo)航非常困難?；鹦请x地球很遠(yuǎn)，在探測(cè)器和地球的通信上有10分鐘的時(shí)間間隔。它的意思是，探測(cè)器著陸時(shí)可能與地球“失聯(lián)”，一旦失去控制，就會(huì)撞擊火星表面。這些都要求探測(cè)器在著陸階段具備自主導(dǎo)航、控制和繞行障礙物的能力。
采用地面圖像來進(jìn)行特征提取和跟蹤，以及自主導(dǎo)航，是完成火星自主、精確、安全的著陸任務(wù)所要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。青科大的技術(shù)可以讓探測(cè)器利用地面圖像來提取、跟蹤特征，并據(jù)此完成陸上部分的自主視覺導(dǎo)航。它不僅是實(shí)現(xiàn)著陸器自主導(dǎo)航的重要手段，而且在很大程度上解決了我國行星探測(cè)任務(wù)中自主、安全、精確著陸的關(guān)鍵技術(shù)問題。以此為理論支持，在著陸段，探測(cè)器可利用光學(xué)相機(jī)獲取火星表面圖像，并提取火星表面特征點(diǎn)、火山口、山脊、溝壑等作為導(dǎo)航陸標(biāo)，通過跟蹤這些特征點(diǎn)，結(jié)合慣性導(dǎo)航信息，可估算其位置、速度、姿態(tài)等，實(shí)現(xiàn)精確著陸。
作為國內(nèi)較早從事自主導(dǎo)航研究的高校單位，用了近5年的時(shí)間，參與完成了我國第一項(xiàng)國家深空探測(cè)重點(diǎn)基礎(chǔ)研究開發(fā)計(jì)劃。本課題研究的對(duì)象是北京理工大學(xué)、北京控制工程研究所、北京航空航天大學(xué)、青島科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)等10個(gè)單位，主要研究行星表面精確著陸的導(dǎo)航和制導(dǎo)控制問題，旨在保證探測(cè)器通過自主導(dǎo)航安全準(zhǔn)確著陸，為我國火星探測(cè)計(jì)劃的實(shí)施奠定技術(shù)理論基礎(chǔ)。
以火星著陸端點(diǎn)為目標(biāo)，利用行星表面特征提取和跟蹤的快速運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法，利用地表圖像進(jìn)行特征提取和跟蹤，實(shí)現(xiàn)視覺自主導(dǎo)航。該小組的研究成果“曲線特征匹配光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)”，為我國首次火星著陸方案的論證和設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
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