嫦娥三号全景相机 嫦娥三号全景相机

最小化 最大化

        根据我国"嫦娥工程"绕、落、回3个阶段的探测计划,继一期的"嫦娥一号"和"嫦娥二号"卫星成功发射,并绕月飞行获得大量月球表面影像数据后,嫦娥3号探测器作为"嫦娥工程"二期的首个月球着陆巡视探测器肩负着多项月表探测任务,其由着陆器和"玉兔号"月球车组成。其中,"玉兔号"月球车作为我国首个月面巡视器,实现对月球表面形貌与地质构造调查和检测等科学目标。全景相机是"玉兔号"月球车的重要载荷,它犹如这只兔子的眼睛一样,在保证巡视器安全行进避过障碍的同时,实现巡视区月表的三维光学成像,用于巡视区地形地貌研究,巡视区撞击坑调查与研究,巡视区月球地质构造解析和综合研究,同时兼顾对着陆器的彩色照相,获得着陆器成功着陆后的工作状态。全景相机由两台功能、性能、接口完全一致的单机组成,安装在"玉兔"号桅杆上,利用双目立体成像原理来获得场景的三维图像。为满足航天器有效载荷重量、体积、性能、寿命等多种要求,嫦娥三号全景相机从光学系统、结构材料、电子学设计等方面突破诸多技术难点,为嫦娥三号探测任务圆满完成做出贡献,并为我国月球及深空探测巡查相机的研制积累了大量工程经验。

      2013年12月15日~2014年03月17日全景相机完成了既定的科学探测任务。期间全景相机与着陆器成功进行的“两器互拍”任务标志着嫦娥三号任务的圆满完成。在月工作期间,全景相机的遥测温度在设计工作温度范围内,表明采取的热控措施合理可靠,有效保证了图像质量;全景相机经历月面低温严酷考验后,成像图像清晰,图像质量没有发生变化,表明光学及结构设计合理可靠;电控箱总电流在正常范围内变化,表明电子学设计合理可靠;着陆器图像无缝拼接效果,说明平场效果好;整体画幅色彩正常,说明彩色复原和校正矩阵效果好全景相机的各项工程参数正常,图像数据质量优良,说明了性能优良。

全景相机

 原理与创新:

        全景相机:采用"双目立体视觉"原理实现了"落"月实地近距离全景立体彩色成像。课题组提出的应用无畸变光学系统和彩色CMOS的轻小型双目相机技术,成功应用于嫦娥三号巡视器,利用桅杆平台旋转和俯仰首次获得嫦娥三号着陆器着陆后的状态,实现覆盖了从月球车脚下到月球边际的毫米量级高分辨率清晰成像,并实现全景图像无缝拼接和月表立体场景重建,采用独立温控措施,渡过了多个月夜,成功实现月表清晰成像,保证嫦娥三号任务圆满完成。

研制过程

    2009年3月:立项启动

    2012年11月:交付正样

    2013年12月:开机,经历-200°月夜依然工作正常,

 成果:

    培养研究生:10名(毕业4名)

    首次实现月基巡天观测

    首次实现月表巡视观测 

    目前在研嫦娥5号任务,预计2017年交付

全景相机拍摄的着陆器侧面照片

全景相机拍摄的着陆器正面照片

全景相机拍摄的月壤照片