工博会|为嫦娥四号扫描着陆地形,这只激光眼用了0.25秒( 二 )

经过多年攻关,团队在2012年解决了关键的技术和器件问题,并帮助2013年的嫦娥三号探测器成功登陆地球。

与前辈不同,嫦娥四号将登陆地点选在了人类未曾征服过的月背。与月球正面相比,月背地形更为崎岖起伏,只有南部的一个大撞击坑较为平坦。月球探测器的软着陆的条件因而也更为复杂。

作为嫦娥四号的“激光眼”,“月背软着陆激光导航避障敏感器”的测距组件在距离月球数十公里时就早早开机,采用多级光学增益与电子学增益相结合的一体化控制方法,可自主适应着陆过程中0°-90°对月角度变化、30km至15m高度波动的复杂月背环境,测量准确精度达6cm。探测器依据相关信息进行速度和方向的调整。

距离月球100米时,嫦娥四号进行了一次成败攸关的悬停。它需要利用这个短暂的时间窗迅速了解着陆区域地形,选取安全的着陆点。

就在这个关键的时间窗内,三维成像组件使用16个激光光束对50m×50m的月背着陆区进行高速扫描,在0.25秒内实现了0.2m分辨率的三维地形图像获取。

此外,其快速反演算法可将预处理时间压缩至4秒以内,大幅优于现有商用激光雷达10分钟至1小时量级的测量时间。

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