基于深空探测器的在轨天体合影成像及应用

摘要：

提出了基于深空探测器对太空中的目标天体合影成像的新策略.首先,基于相机的性能参数建立视场模型,然后对天体和探测器轨道动力学模型、探测器姿态数据以及光照条件进行综合分析,最终确定了拍摄用相机以及成像时刻与成像姿态等成像策略.以探月三期月地高速再入返回飞行任务的设计为例,研究计算了对地月合影的拍摄相机、成像时刻与成像姿态,并利用在轨探测效果仿真系统进行了仿真验证.结果表明:该成像策略能够根据预定的天体合影的构图要求便捷地计算出拍摄条件,结果准确、角度偏差在1.范围内.该成像策略还成功应用于探月三期月地高速再入返回飞行器的实际任务中,在距离月球1.40×104 km和距离地球3.91×105 km处,获得了我国航天史上首张地月合影图像,为后续深空探测器在轨天体合影提供了参考依据.

关键词：深空探测器、天体合影成像、在轨成像、空间相机

所属期刊栏目：23

分类号：V248.1;V557(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：国家中长期科技发展规划重大专项资助项目

在线出版日期：2015-11-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2761-2767