新浪科技综合|85后安徽青年给“天问一号”造眼睛，让航天器度过火星着陆黑色九分钟( 三 )_

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图 | 交会对接（来源：朱飞虎）
在航天器交会对接上，还要进行相对位置测量和姿态测量，当两者接近时，不仅要完全对上相对位置，还要保证姿态配对，即只有面对面时才能成功对接。而对接精度的要求也很高，一般在毫米量级，角度要求则在零点几度量级。
朱飞虎表示，视觉系统曾成功应用于天舟三号，在使用时它全面继承了避障器系统的硬件，同时也对软件做了迭代，以保证交会对接任务的顺利完成。在软件上，他设计的着陆点自主选择视觉导航算法，具备实时、鲁棒等优点，让“天问一号”的成功软着陆获得更多保障。
据悉，该算法采用双目视觉算法硬件化的方式，并用FPGA加以实现，具备太阳高度角变化，自适应调整阴影和方差特征等能力。此外，他还建立了噪声模型，让以数字化地形、进行全工况模拟成为现实。未来，在“天舟四号”以及后续神舟系列飞船上都会用到。
此外，朱飞虎团队参与研发的同类视觉产品——导航相机和避障相机，也已应用在祝融号火星车上。 2021 年 5 月，祝融号火星车的拍摄影像公布，无论是彩色图像、还是黑白避障图像，均由导航相机和避障相机拍摄完成。嫦娥五号交会对接光学成像敏感器（下称“敏感器”），则是朱飞虎团队研发的另一款“眼睛” 。 2020 年底，中国首次月球采样返回 1731g 月壤。

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图 | 嫦娥五号交会对接成像敏感器相关示意图（来源：朱飞虎）
当上升器与轨道器交会时，敏感器保障了 150m 的对接、以及平移靠拢段的进行，这一步也被称为“千里穿针最后一步” ，精度最高、难度最大，作为唯一的“眼睛” ，敏感器作用之大不言而喻。
另一方面，朱飞虎带领的空间激光类产品研制团队也已成长起来，该队伍也将在实施小天体探测任务、探月四期任务、空间站任务等重大航天任务承担基石作用。不过他也表示，相比国外同类产品，国内避障器的主要不足分别来自视觉和激光两方面。无论是视觉，还是激光，性能的提升主要受限于探测器芯片，而只有好芯片才能带来高性能。和国产芯片厂商交流之后他发现，相比国外先进传感器的指标，国内传感器仍有一定差距。而在激光器上，虽说中国激光器的晶体材料已处于全球领先地位，但在激光器件的集成上，仍和国外有一定差距。三步走：继续深耕光电导航