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9q13nh 发表于 2024-10-10 12:57:12

中国测绘丨月球上的遥感制图与导航定位——访中国科学院空天信息创新科研院科研员邸凯昌

    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><strong style="color: blue;">↑&nbsp;</strong></span><span style="color: black;"><strong style="color: blue;">点击上方「</strong></span><span style="color: black;"><strong style="color: blue;">中国测绘学会</strong></span><span style="color: black;"><strong style="color: blue;">」</strong></span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><strong style="color: blue;">可快速关注<span style="color: black;">咱们</span></strong></span></p><span style="color: black;">本文内容摘自《中国测绘》2021年第3期</span>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/8iattT8Bibe3tIEhRXGblyc0GrR1SWqHexB2438aZqQticUsT6trLZMD28f4zIxQIibKNYFVFEPdEE4oSYIdmibID9w/640?wx_fmt=jpeg&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/8iattT8Bibe3utRlXLzG38PrxSh4UYDNoP1FHua9AoJL56T45HJZpjtEXbG125HNnLms431ckickvVweF4vmy7jVg/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">1978年5月28日，美国总统国家安全事务顾问布热津斯基<span style="color: black;">拜访</span>中国，并带来了一份<span style="color: black;">尤其</span>的礼物：质量仅1克的月岩样品。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">这份样品被一分为二：一半珍藏在北京天文馆用于参观；<span style="color: black;">另一</span>一半用于<span style="color: black;">科研</span>。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">2021年2月22日，国家博物馆官微<span style="color: black;">信息</span><span style="color: black;">叫作</span>，由中国嫦娥五号月球探测器（以下简<span style="color: black;">叫作</span>“嫦娥五号”）带回的月壤(GB93484号藏品)，已运抵国家博物馆，即将面向社会公众展出。此时距离嫦娥五号带回约1731克月球样品并安全着陆过去了两个月时间，距获赠1克月岩样品过去了43年。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">此刻</span>，<span style="color: black;">咱们</span>有了自己从月球带回的月壤样品！</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">做为</span>我国<span style="color: black;">日前</span>为止<span style="color: black;">繁杂</span>度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号实现了我国首次月面采样与封装、月面起飞、月球轨道交会对接、携带样品再返地球等多项重大突破，其成功实施，标志着于2004年正式<span style="color: black;">起步</span>的探月工程“绕、落、回”三步走规划如期圆满完成。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">时间回到2020年12月1日23时11分，嫦娥五号着陆器和<span style="color: black;">提升</span>器组合体在预选着陆区成功着陆。这个夜晚，中国科学院空天信息创新<span style="color: black;">科研</span>院（以下简<span style="color: black;">叫作</span>“空天院”）<span style="color: black;">科研</span>员邸凯昌的脑海依旧被嫦娥五号填满，就像他带领的行星遥感团队通宵达旦攻坚的每一个夜晚<span style="color: black;">同样</span>。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">嫦娥五号在月球着陆，邸凯昌和团队承研的图像分析处理软件为嫦娥五号预选着陆区制图、着陆点定位、采样区重建与分析、采样定位等<span style="color: black;">供给</span>了数据<span style="color: black;">制品</span>和信息支持。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">嫦娥五号月球采样的向导</span></strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">嫦娥五号的<span style="color: black;">全部</span>任务过程，被划分为多达11个<span style="color: black;">周期</span>，<span style="color: black;">包含</span>：发射入轨、地月转移、近月制动、环月飞行、着陆下降、月球工作、月面<span style="color: black;">提升</span>、交会对接与样品转移、环月等待、月地转移、再入回收。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">这里</span>项艰巨<span style="color: black;">繁杂</span>的任务中，行星遥感团队<span style="color: black;">开发</span>了视觉定位与制图技术软件，并在北京航天飞行<span style="color: black;">掌控</span>中心（以下简<span style="color: black;">叫作</span>“北京飞控中心”）直接应用于任务运行。</span></p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/8iattT8Bibe3utRlXLzG38PrxSh4UYDNoPzoeQ8dLQvPGUGYv0iabvWeS9ibVSk5R6aO2HZaHibDHUUBQTCxFGT5uRw/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">任务结束后，北京飞控中心在对空天院的感谢信中写到：“在任务准备和实施过程中，贵单位承研的图像分析处理软件运行稳定、计算准确，在预选着陆区制图、着陆点定位、采样区重建与分析、采样定位等过程<span style="color: black;">供给</span>了数据<span style="color: black;">制品</span>和信息支持；软件研制人员一线定位、精心<span style="color: black;">保证</span>软件稳定运行，为任务的圆满成功作出了贡献。<span style="color: black;">这里</span>，对贵单位给予中心工作的大力支持和密切<span style="color: black;">协同</span><span style="color: black;">暗示</span>衷心的感谢！”</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">回忆起嫦娥五号成功着陆的场景，邸凯昌脸上仍会露出兴奋激动之情。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">而在嫦娥五号成功着陆月面当天，<span style="color: black;">伴同</span>邸凯昌的除了激动，<span style="color: black;">更加多</span>的还是紧张，即便他已与中国探月工程相伴十<span style="color: black;">数年</span>。“<span style="color: black;">此刻</span>，航天活动依旧是一项高难度、高<span style="color: black;">危害</span>的活动。嫦娥五号在月球着陆之后，后续的<span style="color: black;">有些</span>关键节点，如进行月面钻探取样、月壤抓取取样、样品封装、月面起飞、月球轨道交汇对接、携带样品返回地球等，这些都是中国首次尝试。”</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">“嫦娥五号着陆时，<span style="color: black;">咱们</span>在北京飞控中心参加任务，<span style="color: black;">咱们</span>的首要工作是着陆点的定位和采样区的<span style="color: black;">评定</span>，这些工作<span style="color: black;">针对</span>精度、<span style="color: black;">靠谱</span>性和<span style="color: black;">即时</span>性<span style="color: black;">需求</span>都很高。”邸凯昌说。早在嫦娥五号发射之前，行星遥感团队<span style="color: black;">开发</span>了新的摄影<span style="color: black;">测绘</span>平差和遥感制图技术，制作了预选着陆区（413.8km×121.4km）分辨率为1.5m的无缝正射影像图，并基于这个高分辨率大图做了着陆区形貌分析，<span style="color: black;">包含</span>撞击坑统计分析与地质单元定年、月壤厚度估算等。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">嫦娥五号着陆后，行星遥感团队成员与北京飞控中心同事一道，立即<span style="color: black;">经过</span>图像匹配和视觉定位技术，<span style="color: black;">运用</span>降落相机序列图像和之前制作好的轨道器正射影像底图，<span style="color: black;">第1</span>时间确定了着陆器的位置，实现了着陆点的高精度定位。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/8iattT8Bibe3utRlXLzG38PrxSh4UYDNoPc8pdlEr4iaB4NnMWzicvfOke5DqBNKf9wwHXVM1iczaBoww6pK5ictatag/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">嫦娥五号着陆区LROC NAC正射影像图及着陆点定位结果</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">着陆点的高精度定位为<span style="color: black;">提升</span>器月面起飞及后续的交会对接<span style="color: black;">供给</span>了关键信息，<span style="color: black;">同期</span>，基于该着陆点定位结果的多源遥感影像分析能够对接下来样品的科学<span style="color: black;">科研</span><span style="color: black;">供给</span>重要的地质背景信息。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">在月面作业<span style="color: black;">时期</span>，邸凯昌团队还基于视觉的月面采样区快速分析以及采样、放样、装罐、放罐过程的快速定位，为机械臂快速<span style="color: black;">调节</span><span style="color: black;">供给</span>支持。“机械进行采样，达不到人的灵敏程度，<span style="color: black;">因此呢</span>需要对月面环境进行分析判断，获取图像数据后，地面<span style="color: black;">掌控</span>站工作人员一同进行分析，确定采样点，发送指令采样。完成采样后，<span style="color: black;">怎样</span>将样品准确放进样品罐，视觉定位技术<span style="color: black;">供给</span>了有力支撑。”邸凯昌介绍道。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">用遥感技术进行对地观测对许多人<span style="color: black;">来讲</span>并不陌生，据邸凯昌介绍，早在二十世纪五六十年代，遥感技术已<span style="color: black;">起始</span>应用于月球和深空探测。</span></p>“<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">因为</span>月球与地球环境大不相同，遥感技术在月球与地球的应用上有许多<span style="color: black;">区别</span>之处。“<span style="color: black;">因为</span>月球卫星轨道和姿态<span style="color: black;">测绘</span>精度低、月球表面难以<span style="color: black;">得到</span><span style="color: black;">掌控</span>点、月球无卫星导航定位<span style="color: black;">设备</span>、月球无大气因而影像受光照<span style="color: black;">要求</span>变化影响大等受限<span style="color: black;">要求</span>，月球遥感制图及导航定位<span style="color: black;">拥有</span>很大的挑战和更大的难度。<span style="color: black;">另一</span>，<span style="color: black;">因为</span>应用场景和<span style="color: black;">需要</span>的<span style="color: black;">区别</span>，月球遥感制图与对地观测制图发展重点<span style="color: black;">亦</span>不尽相同。”邸凯昌说。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">随着月球探测的深入开展，在月球严酷的环境中，月球探测工程和科学<span style="color: black;">科研</span>对更高精度、更高分辨率、更好覆盖性、更高时效性的月球摄影<span style="color: black;">测绘</span>与遥感技术和<span style="color: black;">制品</span>提出了新的<span style="color: black;">需要</span>。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">虽然月球上的摄影<span style="color: black;">测绘</span>与地球上的对地观测存在很大<span style="color: black;">区别</span>，邸凯昌认为二者存在着紧密联系并且应该相互促进。“一方面，<span style="color: black;">咱们</span>把地球上已有的技术和经验应用到探月工程上，<span style="color: black;">同期</span>在<span style="color: black;">处理</span>月球上的应用<span style="color: black;">困难</span>过程中，拓展摄影<span style="color: black;">测绘</span>与遥感技术体系，反过来<span style="color: black;">亦</span><span style="color: black;">能够</span>支持摄影<span style="color: black;">测绘</span>技术的对地观测应用。”</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">“嫦娥五号工程任务完成得非常成功。对月球样品的科学<span style="color: black;">科研</span>才刚<span style="color: black;">起始</span>。此次的着陆采样区域是国际上从未踏足的地质年龄相当<span style="color: black;">青年</span>的区域，对样品的深入<span style="color: black;">科研</span>及与多源遥感数据综合分析后将会<span style="color: black;">持续</span>产生重大的科学<span style="color: black;">发掘</span>，非常值得期待。”<span style="color: black;">针对</span>此次探月之后的科学<span style="color: black;">科研</span>，邸凯昌满怀期待。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">从嫦娥三号到嫦娥五号，十年探月，砥砺前行</span></strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">1985年，邸凯昌考入武汉测绘科技大学（后并入武汉大学）摄影<span style="color: black;">测绘</span>与遥感专业。四年后，他<span style="color: black;">起始</span>攻读硕士学位。硕士毕业后，邸凯昌在原地矿部航空物探遥感中心参加工作，三年后，他回到母校读博，师从李德仁与李德毅两位院士。读博<span style="color: black;">时期</span>，邸凯昌跟随李德仁院士去美国参加的一次国际学术会议让他大开眼界，因而产生了出国深造的念头，并得以在2000年成行。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">他来到美国俄亥俄州立大学土木环境工程与<span style="color: black;">测绘</span>系从事摄影<span style="color: black;">测绘</span>与遥感<span style="color: black;">科研</span>工作，<span style="color: black;">重点</span><span style="color: black;">科研</span><span style="color: black;">行业</span>为高精度火星车定位导航与地形测图、高分辨率卫星几何定位处理及海岸带测图等，<span style="color: black;">时期</span>他还参加了勇气号和机遇号火星车探测任务，在火星车导航定位与地形制图中发挥了重要的<span style="color: black;">功效</span>。自那时起，邸凯昌的<span style="color: black;">研究</span>事业风生水起。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">2008年，<span style="color: black;">做为</span>中科院“百人计划”入选者，邸凯昌回到了祖国，到中科院遥感应用<span style="color: black;">科研</span>所任<span style="color: black;">科研</span>员、博士生导师，并成立行星遥感团队（行星制图与遥感实验室）。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">行星制图与遥感实验室有固定<span style="color: black;">科研</span>人员8名（其中<span style="color: black;">科研</span>员3名、副<span style="color: black;">科研</span>员3名和助理<span style="color: black;">科研</span>员2名），博士与硕士<span style="color: black;">科研</span>生近10名，是一个精干的团队。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">彼时，中科院遥感应用<span style="color: black;">科研</span>所及国内测绘遥感界的遥感应用基本都是对地观测，对月球和行星遥感的<span style="color: black;">科研</span>和应用<span style="color: black;">非常</span>薄弱。我国大力发展月球与深空探测，需要行星遥感的<span style="color: black;">科研</span>与应用突破，机会与挑战都摆在了邸凯昌面前。在<span style="color: black;">这般</span>的<span style="color: black;">状况</span>下，邸凯昌与中国探月工程结缘，并一同走过了十<span style="color: black;">数年</span>时间。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">在嫦娥三号和嫦娥四号月球着陆巡视任务中，邸凯昌带领的行星遥感团队突破了大区域多源行星遥感数据高精度制图、深空探测车视觉导航定位与环境感知关键技术。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/8iattT8Bibe3utRlXLzG38PrxSh4UYDNoPa1jYLia0avnBYgWMlxzicPTDbdmaCFKg0MZ5Ep2PIOeUrCIn9pYGbZ8w/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">邸凯昌参加嫦娥四号任务时的⼯作场景</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">在嫦娥三号、嫦娥四号工程中，技术和软件成果在北京飞控中心业务化应用于着陆点定位、地形重建、<span style="color: black;">阻碍</span>识别、月球车导航定位等关键任务，为工程作出了重要贡献，取得了重大社会效益。两次任务中，邸凯昌与团队面对的还是多个“国内首次”的挑战，但<span style="color: black;">她们</span>顶住压力，顺利完<span style="color: black;">成为了</span>任务：</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">例如，<span style="color: black;">运用</span>导航相机立体图像，在月球车行驶过程的<span style="color: black;">每一个</span>导航点，自动生<span style="color: black;">成份</span>辨率为0.02m的局部数字高程模型（DEM）和数字正射影像图（DOM），并在这些图件的<span style="color: black;">基本</span>上进行地形分析和<span style="color: black;">阻碍</span>识别，用于支持月球车路径规划。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">再如，在获取可全景立体图像的某些停泊点，自动生成高分辨率DEM，用于表面特征分析和科学<span style="color: black;">目的</span><span style="color: black;">选取</span>。像在嫦娥四号任务中，利用玉兔二号月球车全景相机立体图像自动生<span style="color: black;">成为了</span>三个停泊点处的三个0.05m分辨率的DEM，并<span style="color: black;">按照</span>视觉定位技术确定的月球车精确位置合并为一个更大的DEM（380×390m），这个DEM在着陆区地形演化的<span style="color: black;">科研</span>中发挥了重要<span style="color: black;">功效</span>。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">高精度的月球车定位<span style="color: black;">针对</span>月球车路径规划和接近科学<span style="color: black;">目的</span>至关重要。车载航位推算系统，<span style="color: black;">包含</span>车轮里程表和惯性<span style="color: black;">测绘</span>单元，<span style="color: black;">能够</span>实时<span style="color: black;">供给</span>月球车的位置，但<span style="color: black;">因为</span>车轮打滑和惯性<span style="color: black;">测绘</span>单元漂移会有<span style="color: black;">很强</span>的定位误差。行星遥感团队<span style="color: black;">研发</span>了两种视觉定位技术，即跨站点视觉定位和DOM匹配技术，利用导航相机图像对月球车进行高精度定位。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/8iattT8Bibe3utRlXLzG38PrxSh4UYDNoPg6klwgGnRUZXxdJXdyWic4qKYQt02JfibhpHEIvkJOqH8wXPTFOrfwag/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">玉兔二号月球车前12个月昼的行驶路线图</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">做为</span>嫦娥三号备份星的嫦娥四号，首次在月球背面登陆与巡视勘察，但<span style="color: black;">亦</span>与嫦娥三号有着多处<span style="color: black;">区别</span>。<span style="color: black;">例如</span>在着陆环境方面，嫦娥四号的着陆区为月球背面靠近南极的冯·卡门撞击坑，着陆区在中低分辨率影像图上远看比较平坦，但在高分辨率影像图上看布满大<span style="color: black;">体积</span>小的撞击坑，崎岖不平。<span style="color: black;">因此呢</span>，嫦娥四号的着陆和月面行驶<span style="color: black;">拥有</span>更大的挑战性。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/8iattT8Bibe3utRlXLzG38PrxSh4UYDNoPcFsbaTBTZDPeyavPQSRZGrwOAquGsQrwibh5O8Xe736WDLJe5Ig1ykA/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">嫦娥四号着陆区LROC NAC正射影像图及着陆点定位结果</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">从嫦娥三号到嫦娥四号，邸凯昌与团队进一步<span style="color: black;">提高</span>了算法的<span style="color: black;">靠谱</span>性，并用<span style="color: black;">更加多</span>数据进行测<span style="color: black;">实验</span>证，为月球车安全精确行驶保驾护航。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">同期</span>，从嫦娥三号到嫦娥四号，载荷的<span style="color: black;">安顿</span><span style="color: black;">亦</span><span style="color: black;">出现</span>了<span style="color: black;">有些</span>变化。为此，在嫦娥四号执行任务中，行星遥感团队还完<span style="color: black;">成为了</span>一次紧急的软件功能“升级”。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/8iattT8Bibe3utRlXLzG38PrxSh4UYDNoPibjW363ybrHERHOWicLD4MPlDC8e46Sl1NWs5eFS0Q7QLUYs6ibWQf5MQ/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">嫦娥三号任务的玉兔号月球车与嫦娥四号任务的玉兔二号月球车在月球表面</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">执行嫦娥四号任务的玉兔二号月球车，<span style="color: black;">无</span>可活动的机械臂来安装光谱仪，因此红外<span style="color: black;">影像</span>光谱仪固定安装在月球车车体前部，<span style="color: black;">因为</span>光谱仪视场角很小，要对准一个小的科学<span style="color: black;">目的</span>（如石块）进行光谱探测需要移动和旋转月球车<span style="color: black;">全部</span>车体，在<span style="color: black;">必定</span>距离之外做路径规划时一方面要在<span style="color: black;">繁杂</span>的地形中<span style="color: black;">精细</span>行驶到<span style="color: black;">目的</span>物面前，还要<span style="color: black;">保准</span>光谱仪对准<span style="color: black;">目的</span><span style="color: black;">才可</span>获取光谱数据。<span style="color: black;">怎样</span>更精确地进行路径规划从而减少车体<span style="color: black;">调节</span>对准<span style="color: black;">目的</span>的次数？</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">针对这一新<span style="color: black;">需要</span>，团队成员与北京飞控中心反复<span style="color: black;">科研</span>，提出<span style="color: black;">经过</span>位置预测加视场投影的<span style="color: black;">办法</span>验证和辅助路径规划。有<span style="color: black;">认识</span>题思路后，行星遥感团队马<span style="color: black;">一直</span>蹄抓紧<span style="color: black;">增多</span>功能并调试，<span style="color: black;">根据</span>规划路径行驶时，<span style="color: black;">按照</span>车体的位置与姿态、车体固连的光谱仪的位置与视场角，提前预测能否达到<span style="color: black;">目的</span>物面前<span style="color: black;">就可</span><span style="color: black;">精细</span>获取其数据。这<span style="color: black;">极重</span>减少了光谱仪为对准<span style="color: black;">目的</span>物而<span style="color: black;">调节</span><span style="color: black;">全部</span>车体的位置与姿态的动作。<span style="color: black;">增多</span>的预测功能，<span style="color: black;">经过</span>摄影<span style="color: black;">测绘</span>投影和视觉定位技术的应用，大大<span style="color: black;">加强</span>了科学<span style="color: black;">目的</span>探测的效率。</span></p>“<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">“<span style="color: black;">大众</span>顶着<span style="color: black;">那样</span>大的压力，在一天的时间中赶出来这么一个功能，事实证明，这个功能非常重要，<span style="color: black;">亦</span><span style="color: black;">特别有</span>效。”从邸凯昌平缓的语速中，却依旧让人感受到那时的紧张与成功的喜悦。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">邸凯昌与团队的研制成果在嫦娥五号着陆、采样的两天时间中发挥了重要<span style="color: black;">功效</span>，为此，<span style="color: black;">她们</span>准备了两年。“虽然在嫦娥三号和嫦娥四号<span style="color: black;">累积</span>了经验，等到嫦娥五号时，<span style="color: black;">咱们</span>依旧要<span style="color: black;">处理</span>多个‘首次问题’。<span style="color: black;">研发</span>算法后，<span style="color: black;">咱们</span>进行了<span style="color: black;">海量</span>的测试。”</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">“除<span style="color: black;">认识</span>决技术本身的难点，<span style="color: black;">咱们</span>还完<span style="color: black;">成为了</span><span style="color: black;">海量</span>的软件升级换代工作。与此<span style="color: black;">同期</span>，<span style="color: black;">咱们</span>还在数字月球系统中进行了<span style="color: black;">海量</span>的仿真模拟，多方面<span style="color: black;">保证</span>嫦娥五号任务的执行。”邸凯昌介绍道。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">而说到其中最难忘的事，邸凯昌抬起头来，思绪似乎飞到了地球以外，飞到了月球<span style="color: black;">乃至</span>更遥远的宇宙。采访中<span style="color: black;">始终</span>回答专业且<span style="color: black;">快速</span>的他，短暂停顿，似有千言万语，但只说了三个字：“太多了。”</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">从嫦娥三号到嫦娥五号，为了圆满完<span style="color: black;">成为了</span>任务，少不了“挑灯夜战”。2020年，除了面对嫦娥五号探测实施的压力，还要面对疫情的影响。“加班是常有的，在项目的<span style="color: black;">有些</span>关键节点以及遇到困难时，通宵<span style="color: black;">亦</span>是常态。巨大的压力下，人的<span style="color: black;">心情</span><span style="color: black;">亦</span>会随着项目节点<span style="color: black;">出现</span>变化，<span style="color: black;">此刻</span>，<span style="color: black;">大众</span><span style="color: black;">已然</span>适应了这个过程。经过<span style="color: black;">持续</span>地测试直至项目完成，那时候就会觉得所有付出都值得。”</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">“十年来，<span style="color: black;">咱们</span>团队<span style="color: black;">亦</span>锻<span style="color: black;">导致</span>为一个技术过硬、团结奋进的团队，得到了各方面的认可和赞许。”邸凯昌说。“团队的刘召芹博士在突破关键技术，组织<span style="color: black;">大众</span>完成<span style="color: black;">研发</span>软件方面贡献很大，成果<span style="color: black;">明显</span>，执行嫦娥四号任务后他在空天院激烈的职<span style="color: black;">叫作</span>评定竞争中晋升为<span style="color: black;">科研</span>员。”邸凯昌真心为团队成员的收获感到高兴。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">为项目任务全力以赴的<span style="color: black;">同期</span>，邸凯昌<span style="color: black;">亦</span>与团队成员、项目成员加深了信任。<span style="color: black;">长时间</span>的协作不仅让<span style="color: black;">她们</span><span style="color: black;">一起</span><span style="color: black;">解决</span>项目难关，<span style="color: black;">亦</span>让<span style="color: black;">她们</span>在今后的<span style="color: black;">研究</span>中相互成就。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">“<span style="color: black;">咱们</span>团队的<span style="color: black;">科研</span>方向是行星遥感，<span style="color: black;">或</span>叫深空探测遥感，遥感<span style="color: black;">行业</span>从事这个方向<span style="color: black;">科研</span>的人并不多，<span style="color: black;">咱们</span>能够始终<span style="color: black;">保持</span>这个方向，面向国际学术前沿开展<span style="color: black;">科研</span>，面向国家重大<span style="color: black;">需要</span><span style="color: black;">研发</span>行星遥感制图与导航定位关键技术，为国家的重大工程作了一点小小的贡献，<span style="color: black;">咱们</span>很高兴，<span style="color: black;">亦</span>非常自豪。”邸凯昌保持了一贯的谦虚。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">针对</span>遥感技术在月球与深空探测国家重大工程中<span style="color: black;">怎样</span>发挥<span style="color: black;">功效</span>，邸凯昌认为，行星遥感技术的核心是要把多平台（轨道器、着陆器、巡视器）获取的多类型遥感数据（影像、光谱、激光测高等）处理转换成有价值的信息<span style="color: black;">制品</span>，支撑工程任务实施和行星科学<span style="color: black;">科研</span>，<span style="color: black;">加强</span>探测能力和对行星的科学认知水平。在行星数据—信息—知识的价值链条中，遥感<span style="color: black;">处在</span>中间位置。加强与前端数据获取和后端行星科学<span style="color: black;">科研</span>的结合，行星遥感技术<span style="color: black;">能够</span>发挥更大<span style="color: black;">功效</span>。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">在<span style="color: black;">开发</span>遥感制图和视觉导航定位技术用于工程任务的<span style="color: black;">同期</span>，行星遥感团队利用嫦娥四号就位探测影像与光谱数据，在着陆区冯·卡门坑地形演化、着陆区矿物、着陆区太空风化与月壤成熟度等方面取得多项成果和重要科学<span style="color: black;">发掘</span>，<span style="color: black;">针对</span>认识月球背面地质演化历史和深部物质<span style="color: black;">拥有</span>重大<span style="color: black;">道理</span>，其<span style="color: black;">科研</span>成果还入选了国家航天局<span style="color: black;">颁布</span>的嫦娥四号原创性成果。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">“高光谱数据矿物反演和太空风化分析等重要成果<span style="color: black;">重点</span>是我的学生芶盛博士做的，嫦娥四号在月球背面获取的宝贵数据有力地促进了我国行星遥感和行星科学<span style="color: black;">行业</span>青年人才的培养。”说起团队成员的<span style="color: black;">研究</span>成果，邸凯昌不吝肯定。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">在深空探测中的<span style="color: black;">更加多</span><span style="color: black;">做为</span></span></strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">邸凯昌的办公室，窗明几净，办公桌上除了电脑还有月球仪和火星仪，旁边提示板上是月球着陆区高分辨率影像图，书柜里满满的书籍，书籍旁边摆放着几张月球探测器、探测器登陆月球留下的足迹的照片。采访中，邸凯昌转动月球仪、火星仪为记者讲述他的“星辰征程”，他总能一下子找到月球与火星上<span style="color: black;">关联</span>的位置，娓娓而谈。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">邸凯昌领衔的行星遥感团队总的<span style="color: black;">科研</span>方向是行星遥感，下设四个<span style="color: black;">详细</span>的<span style="color: black;">科研</span>方向：行星摄影<span style="color: black;">测绘</span>、行星表面遥感探测、行星地质过程机理与比较行星学、遥操作环境感知与导航定位。</span></p>“<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">“概略地说，这四个<span style="color: black;">详细</span>方向分别<span style="color: black;">处理</span>在哪里(Where)、是什么(What)、<span style="color: black;">为何</span>(Why)、什么探测(How)的问题，简<span style="color: black;">叫作</span>“3W1H”问题。”邸凯昌说。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">其中<span style="color: black;">第1</span>和第四个方向的关键技术已成功应用于嫦娥三号、四号和五号探月任务，<span style="color: black;">亦</span>会应用于天问一号火星探测任务中的着陆和巡视探测。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">邸凯昌认为，就像<span style="color: black;">咱们</span>面前有一座山，人类自然地想去攀登、想去更高处看风景的天性。<span style="color: black;">专家</span>进行行星科学的<span style="color: black;">科研</span>，一方面是出于好奇的天性，<span style="color: black;">针对</span>行星和宇宙的<span style="color: black;">科研</span>，拓宽人类认知边界的<span style="color: black;">同期</span>，<span style="color: black;">亦</span>将<span style="color: black;">提高</span>对<span style="color: black;">自己</span>生活所在地球的认知。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">“与此<span style="color: black;">同期</span>，国家的航天工程<span style="color: black;">做为</span>一个系统化的工程，在支持科学探索的<span style="color: black;">同期</span>，无疑会促进一系列战略高技术的发展，并带动<span style="color: black;">关联</span>产业的发展，其中<span style="color: black;">非常多</span>高技术的进一步应用<span style="color: black;">最后</span><span style="color: black;">亦</span>会走进千家万户的生活。而对月球和行星资源和能源的利用，在不远的<span style="color: black;">将来</span><span style="color: black;">亦</span>将<span style="color: black;">再也不</span>仅存于科幻小说中。<span style="color: black;">咱们</span>的<span style="color: black;">科研</span>，除了好奇心，<span style="color: black;">更加多</span>的要面向任务<span style="color: black;">需要</span>。”邸凯昌说道。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">“</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华在<span style="color: black;">资讯</span>发布会上介绍到：“以嫦娥五号任务圆满完<span style="color: black;">作为</span>起点，我国探月工程四期和行星探测工程将接续实施。”</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">日前</span>，首次火星探测任务天问一号正在奔火的征程；嫦娥六号、七号、八号，小行星探测、火星取样返回、木星系探测等工程任务<span style="color: black;">亦</span>将按计划<span style="color: black;">持续</span>实施。”<span style="color: black;">能够</span>预见的是，邸凯昌与行星遥感团队的智慧与创造<span style="color: black;">亦</span>将继续<span style="color: black;">伴同</span>我国月球和深空探测任务<span style="color: black;">连续</span>发光发热。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">面对<span style="color: black;">将来</span>，邸凯昌<span style="color: black;">期盼</span>脚踏实地加强行星遥感关键技术<span style="color: black;">开发</span>和工程应用的<span style="color: black;">同期</span>，继续开展比较行星学的<span style="color: black;">科研</span>。“<span style="color: black;">例如</span>，在技术方面，继续<span style="color: black;">提高</span>月球车与火星车的智能化水平与感知能力，<span style="color: black;">提高</span>行驶的安全性与效率；在科学认知方面，<span style="color: black;">经过</span>火星与地球形貌和演化的比较<span style="color: black;">科研</span>，深化对行星的科学认识。”</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">END</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">文 / 本刊记者 公海燕 图 / 受访者<span style="color: black;">供给</span></span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">编辑：张永超</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">初审：齐&nbsp; &nbsp;阳</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">审核：彭震中</span></p><img src="data:image/svg+xml,%3C%3Fxml version=1.0 encoding=UTF-8%3F%3E%3Csvg width=1px height=1px viewBox=0 0 1 1 version=1.1 xmlns=http://www.w3.org/2000/svg xmlns:xlink=http://www.w3.org/1999/xlink%3E%3Ctitle%3E%3C/title%3E%3Cg stroke=none stroke-width=1 fill=none fill-rule=evenodd fill-opacity=0%3E%3Cg transform=translate(-249.000000, -126.000000) fill=%23FFFFFF%3E%3Crect x=249 y=126 width=1 height=1%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">声明：本文为《中国测绘》原创<span style="color: black;">文案</span>，授权合作请在本公众号留言，或致电：010-63881401。</p><span style="color: black;"><strong style="color: blue;">《中国测绘》期待您的来稿</strong></span>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">《中国测绘》</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">测绘地理信息发展变迁的</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">记录者、思考者、传播者</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">自然资源部主管</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">中国测绘学会主办</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">面向测绘地理信息行业的全国性综合刊物</p>

    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">投稿信箱<span style="color: black;">（只接受电子投稿）</span>：</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">letters@sino-survey.com</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="data:image/svg+xml,%3C%3Fxml version=1.0 encoding=UTF-8%3F%3E%3Csvg width=1px height=1px viewBox=0 0 1 1 version=1.1 xmlns=http://www.w3.org/2000/svg xmlns:xlink=http://www.w3.org/1999/xlink%3E%3Ctitle%3E%3C/title%3E%3Cg stroke=none stroke-width=1 fill=none fill-rule=evenodd fill-opacity=0%3E%3Cg transform=translate(-249.000000, -126.000000) fill=%23FFFFFF%3E%3Crect x=249 y=126 width=1 height=1%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">《中国测绘》全年征订中，长按下方二维码添加关注，可在线订阅</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><img src="data:image/svg+xml,%3C%3Fxml version=1.0 encoding=UTF-8%3F%3E%3Csvg width=1px height=1px viewBox=0 0 1 1 version=1.1 xmlns=http://www.w3.org/2000/svg xmlns:xlink=http://www.w3.org/1999/xlink%3E%3Ctitle%3E%3C/title%3E%3Cg stroke=none stroke-width=1 fill=none fill-rule=evenodd fill-opacity=0%3E%3Cg transform=translate(-249.000000, -126.000000) fill=%23FFFFFF%3E%3Crect x=249 y=126 width=1 height=1%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="data:image/svg+xml,%3C%3Fxml version=1.0 encoding=UTF-8%3F%3E%3Csvg width=1px height=1px viewBox=0 0 1 1 version=1.1 xmlns=http://www.w3.org/2000/svg xmlns:xlink=http://www.w3.org/1999/xlink%3E%3Ctitle%3E%3C/title%3E%3Cg stroke=none stroke-width=1 fill=none fill-rule=evenodd fill-opacity=0%3E%3Cg transform=translate(-249.000000, -126.000000) fill=%23FFFFFF%3E%3Crect x=249 y=126 width=1 height=1%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>

m5k1umn 发表于 6 天前

你的见解独到，让我受益匪浅，非常感谢。

wrjc1hod 发表于 前天 20:58

楼主继续加油啊！外链论坛加油！

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