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多源数据的嫦娥四号着陆点定位 被引量:17
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作者 邸凯昌 刘召芹 +8 位作者 刘斌 万文辉 彭嫚 王晔昕 芶盛 岳宗玉 辛鑫 贾萌娜 牛胜利 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期181-184,共4页
嫦娥四号着陆点的精确定位对于工程任务安全高效实施至关重要。本文基于嫦娥二号正射影像、LROC NAC正射影像、嫦娥四号降落相机影像、嫦娥四号监视相机影像等多源数据,利用影像特征匹配定位和单像视觉测量定位技术,确定了嫦娥四号着陆... 嫦娥四号着陆点的精确定位对于工程任务安全高效实施至关重要。本文基于嫦娥二号正射影像、LROC NAC正射影像、嫦娥四号降落相机影像、嫦娥四号监视相机影像等多源数据,利用影像特征匹配定位和单像视觉测量定位技术,确定了嫦娥四号着陆点的精确位置为(177.588°E,45.457°S)。本研究结果对综合利用多源数据深入开展着陆区科学研究具有重要意义。 展开更多
关键词 嫦娥四号 着陆点定位 降落相机影像 监视相机影像 多源数据
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月球轨道器影像摄影测量制图进展及应用 被引量:10
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作者 邸凯昌 刘斌 +2 位作者 辛鑫 岳宗玉 叶乐佳 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期1562-1574,共13页
本文对月球轨道器影像摄影测量制图技术进展、产品及应用进行综述,着重介绍了月球轨道器影像几何模型构建与精化、月球遥感影像与数字高程模型配准、多重覆盖影像择优方法及大区域制图等新技术的进展与应用。结合我国的嫦娥工程任务,阐... 本文对月球轨道器影像摄影测量制图技术进展、产品及应用进行综述,着重介绍了月球轨道器影像几何模型构建与精化、月球遥感影像与数字高程模型配准、多重覆盖影像择优方法及大区域制图等新技术的进展与应用。结合我国的嫦娥工程任务,阐述了月球轨道器摄影测量制图在工程及科学研究中的应用。最后对月球轨道器摄影测量制图技术未来的发展进行展望和探讨。 展开更多
关键词 月球探测 月球制图 摄影测量 轨道器影像
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深空探测车环境感知与导航定位技术进展与展望 被引量:10
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作者 邸凯昌 王镓 +8 位作者 邢琰 刘召芹 万文辉 彭嫚 王晔昕 刘斌 于天一 李立春 刘传凯 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期1457-1468,共12页
环境感知与导航定位是深空探测车自动驾驶的核心技术,由于深空环境的特殊性,深空探测车的环境感知与导航定位与地球上汽车自动驾驶的相应技术相比面临独特的挑战。本文从实际工程应用和科研进展两个角度总结了深空探测车环境感知、视觉... 环境感知与导航定位是深空探测车自动驾驶的核心技术,由于深空环境的特殊性,深空探测车的环境感知与导航定位与地球上汽车自动驾驶的相应技术相比面临独特的挑战。本文从实际工程应用和科研进展两个角度总结了深空探测车环境感知、视觉定位、路径规划等关键技术的进展,并对未来深空探测车智能感知与长距离导航定位等发展方向进行了探讨与展望。 展开更多
关键词 深空探测 月球车 火星车 环境感知 视觉定位 路径规划
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嫦娥六号着陆点高精度视觉定位
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作者 刘召芹 彭嫚 +8 位作者 邸凯昌 万文辉 刘斌 王晔昕 谢彬 寇玉珂 王彪 赵晨旭 张一凡 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1648-1655,共8页
嫦娥六号着陆点的精确定位对于工程任务顺利实施和科学研究至关重要。本文基于嫦娥二号正射影像、月球勘测轨道器窄角相机正射影像、嫦娥六号降落相机图像等数据,利用图像仿真和特征匹配方法确定了嫦娥六号着陆点在嫦娥二号正射影像的... 嫦娥六号着陆点的精确定位对于工程任务顺利实施和科学研究至关重要。本文基于嫦娥二号正射影像、月球勘测轨道器窄角相机正射影像、嫦娥六号降落相机图像等数据,利用图像仿真和特征匹配方法确定了嫦娥六号着陆点在嫦娥二号正射影像的精确位置为(153.9780°W,41.6252°S),同时确定了在LROC NAC正射影像中的精确位置。嫦娥六号着陆点精确定位结果直接支持了工程任务的实施,对于结合着陆区高精度地形和嫦娥六号样品深入开展着陆区科学研究具有重要支撑作用。 展开更多
关键词 遥感 嫦娥六号 视觉定位 降落相机图像 图像仿真 图像匹配
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利用多探测任务数据建立新一代月球全球控制网的方案与关键技术 被引量:6
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作者 邸凯昌 刘斌 +6 位作者 彭嫚 辛鑫 贾萌娜 左维 平劲松 吴波 OberstJürgen 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期2099-2105,共7页
目前广泛应用的月球统一控制网2005(Unified Lunar Control Network 2005,ULCN2005)是由1994年的克莱门汀(Clementine)影像和之前的遥感数据联合平差构建的。提出利用21世纪获取的分辨率更高、精度更好的多探测任务数据,建立新一代月球... 目前广泛应用的月球统一控制网2005(Unified Lunar Control Network 2005,ULCN2005)是由1994年的克莱门汀(Clementine)影像和之前的遥感数据联合平差构建的。提出利用21世纪获取的分辨率更高、精度更好的多探测任务数据,建立新一代月球控制网的方案与关键技术。该方案基于全球覆盖的月球遥感影像与激光高度计数据的联合平差,同时利用在月球轨道侦察器窄角相机影像上能高精度定位的绝对定位精度在厘米级的5个激光棱角反射标志点作为绝对控制。此外,还通过新的无线电测量方法对嫦娥三号着陆器进行高精度定位,将其定位结果也作为一个新的绝对控制数据。新一代控制网构建的重点有高精度的轨道器严密及通用成像几何模型的构建、多任务多模态数据间的多尺度特征提取与匹配、最优化多重覆盖影像的选择、全月球整体平差等。基于新的数据和技术,新一代月球控制网的精度和点的密度有望远超ULCN2005。 展开更多
关键词 月球控制网 多任务数据 轨道器影像 激光高度计 摄影测量
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基于视觉的嫦娥四号探测器着陆点定位 被引量:6
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作者 王镓 吴伟仁 +9 位作者 李剑 邸凯昌 万文辉 谢剑锋 彭嫚 王保丰 刘斌 贾萌娜 席露华 赵瑞 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期41-53,共13页
我国于2018年12月8日发射嫦娥四号月球探测器,实施世界上首次月球背面软着陆和巡视探测.探测器着陆点的快速高精度定位是其中的一个重要技术环节,也是着陆器和巡视器开展月面探测工作的重要前提.本文基于高精度图像匹配和几何变换方法,... 我国于2018年12月8日发射嫦娥四号月球探测器,实施世界上首次月球背面软着陆和巡视探测.探测器着陆点的快速高精度定位是其中的一个重要技术环节,也是着陆器和巡视器开展月面探测工作的重要前提.本文基于高精度图像匹配和几何变换方法,结合实际工程任务需求,首先利用探测器动力下降期间的近实时高压缩比降落序列影像完成了着陆点的快速初始定位;其次利用回放的低压缩比降落影像对该位置进行了精化,最终解算的嫦娥四号探测器着陆点位置为(177.5884°E, 45.4565°S).该定位方法及结果被成功应用于实际工程任务中,为嫦娥四号任务着陆区的地形分析及后续遥操作的任务规划提供了重要支持. 展开更多
关键词 嫦娥四号 月球探测 着陆点定位 降落影像
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火星伊西底斯平原的壁垒撞击坑:遥感分析及环境启示意义 被引量:2
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作者 芶盛 岳宗玉 +1 位作者 邸凯昌 牛胜利 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期1374-1384,共11页
伊西底斯平原是中国首次火星探测任务"天问一号"的预选着陆区之一,地表广泛发育指纹地形和壁垒撞击坑。壁垒撞击坑具有一层或多层流态化的连续溅射物,一般被认为是地下富含水/冰的地层(以下简称"地下水冰层")与超... 伊西底斯平原是中国首次火星探测任务"天问一号"的预选着陆区之一,地表广泛发育指纹地形和壁垒撞击坑。壁垒撞击坑具有一层或多层流态化的连续溅射物,一般被认为是地下富含水/冰的地层(以下简称"地下水冰层")与超高速撞击体作用的产物,是分析火星当前和过去地下水冰层的关键研究对象。基于高分辨率影像,本文采用影像解译、形貌分析、撞击坑统计定年等方法,开展了伊西底斯平原壁垒撞击坑的遥感综合分析。解译发现该平原目前共存在120个壁垒撞击坑,它们的最小直径为1.5 km,连续溅射物平均分布在撞击坑周围约1.3个半径范围之内,且外观不规则程度(弯曲度)高。采用撞击坑直径—频率分布定年方法确定了15个连续溅射物保存完整的壁垒撞击坑的绝对模式年龄(地质年龄),发现它们全部形成于亚马逊纪。根据连续溅射物与指纹地形的空间叠加关系,本文推断构成指纹地形的锥状物形成于2.38—3.24 Ga(早亚马逊纪)。它们更可能是大量岩浆流过湿润或冰冻地面时下覆(融化)水分迅速气化而发生爆裂并冲破岩浆形成的无根锥/伪火山口。根据撞击坑直径和挖掘深度之间的经验关系,本文揭示伊西底斯平原有利于形成壁垒撞击坑的地下水冰层的平均埋藏深度至少稳定保持在1 km,并可能因火星自转倾角周期性变化对气候的影响而发生0.1 km的小幅上升或下降。本文研究成果对于重建伊西底斯平原地下水冰环境演变历史具有重要科学意义,并有望得到中国"天问一号"巡视器和轨道器次表层探测雷达探测结果的验证。 展开更多
关键词 火星 伊西底斯平原 天问一号 壁垒撞击坑 绝对模式年龄 地下水冰层 指纹地形
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行星遥感影像目标识别与分类进展 被引量:2
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作者 邸凯昌 叶乐佳 +1 位作者 王润之 王晔昕 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期365-380,共16页
从行星遥感海量数据中对地形地貌特征进行识别和分类,是行星科学研究中的一项重要基础工作。本文综述了自实施月球和深空探测任务以来,国际、国内采用行星影像数据进行地形地貌识别与分类技术的研究进展。首先,从月球、火星以及其他行... 从行星遥感海量数据中对地形地貌特征进行识别和分类,是行星科学研究中的一项重要基础工作。本文综述了自实施月球和深空探测任务以来,国际、国内采用行星影像数据进行地形地貌识别与分类技术的研究进展。首先,从月球、火星以及其他行星探测任务3个方面,对相关的探测任务和获取的影像数据进行简介。然后,在介绍通用目标识别与分类方法研究进展的基础上,分别详细阐述了月球、火星、其他行星影像数据的目标识别与分类研究进展,具体包括:(1)在月球影像目标识别与分类研究进展中,从月球表面环形构造识别,线性构造识别,以及地形分类几个方面展开详述;(2)在火星影像目标识别与分类研究进展中,从构造地貌,风成地貌,水成地貌,其他地貌的识别与地形分类几个方面的研究进展进行详述;(3)其他行星影像目标识别与分类研究进展中,从太阳系的其他类地行星和小行星的影像目标识别与地形分类研究进展进行阐述,其中针对小行星近距离飞越探测、绕飞探测、附着就位探测和表面采样返回等探测方式,分别介绍了对其影像数据的目标识别与地形分类的研究进展。最后,对行星遥感影像目标识别和分类技术的未来发展方向进行了展望和探讨。 展开更多
关键词 行星探测 遥感数据 目标识别 地形分类 机器学习
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坡度变化率建模的低分辨率坡度补偿方法
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作者 尹力 叶乐佳 +4 位作者 邸凯昌 刘斌 孙小珠 王长焕 薄正 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第3期311-320,共10页
为解决月球、火星等行星表面缺乏高分辨率数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)而造成的坡度低估问题,提出一种坡度变化率因子参与建模的低分辨率坡度补偿方法。方法对现有坡度补偿模型进行改进,在补偿模型中引入了坡度变化率参数... 为解决月球、火星等行星表面缺乏高分辨率数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)而造成的坡度低估问题,提出一种坡度变化率因子参与建模的低分辨率坡度补偿方法。方法对现有坡度补偿模型进行改进,在补偿模型中引入了坡度变化率参数,以提升坡度补偿的精度;利用月球和火星数据进行方法验证,选取覆盖多种地形的月球和火星低分辨率DEM,利用改进的方法进行坡度补偿,并利用高分辨率DEM生成的坡度做验证。实验结果表明:补偿后坡度较补偿前能更好地表征月球和火星表面的地形特征,且考虑坡度变化率的改进方法比传统的线性补偿方法更加有效。基于此方法,给出了适用于月球多地形的整体坡度补偿模型参数以及分级补偿模型参数,并对覆盖“天问一号”着陆点50 km×50 km的低分辨率火星坡度数据进行了补偿及分析应用。 展开更多
关键词 数字高程模型 坡度补偿 深空探测 月球 火星
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“天问一号”着陆区地貌解译与定量分析
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作者 刘佳 刘斌 +4 位作者 邸凯昌 岳宗玉 于天一 王镓 芶盛 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第3期329-337,共9页
利用火星5 m分辨率的火星背景相机数字正摄影像图(Context Camera Digital Orthophoto Map,CTX DOM)及“天问一号”轨道器获取的高分影像数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)产品数据,在以着陆区点为中心的20×20 km^(2)范围... 利用火星5 m分辨率的火星背景相机数字正摄影像图(Context Camera Digital Orthophoto Map,CTX DOM)及“天问一号”轨道器获取的高分影像数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)产品数据,在以着陆区点为中心的20×20 km^(2)范围内,对“天问一号”着陆点附近的撞击坑分布密度、撞击坑的深度、深径比等进行定量分析,着重从火星车着陆区的撞击地貌入手,对着陆区的地质背景进行解译分析研究,结果表明:着陆点周边20 km范围内,除了包含大规模的小型撞击坑以及大量的横向风成脊外,还存在很多凹锥、构造脊和沟槽;火星着陆区表面的撞击坑大部分是二次坑或是已退化的撞击坑,深径比介于0.001~0.136之间。研究对着陆区地质地貌特征的深入分析,可为乌托邦平原(Utopia Planitia)的地质演化历史研究提供支撑。 展开更多
关键词 "祝融号"火星车 着陆区 高分影像 撞击坑
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视觉SLAM技术的进展与应用 被引量:66
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作者 邸凯昌 万文辉 +3 位作者 赵红颖 刘召芹 王润之 张飞舟 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期770-779,共10页
视觉SLAM技术依靠体积小、功耗低、信息获取丰富的视觉传感器,为未知环境下的机器人提供环境地图及自身在地图中的定位结果,对机器人自动化、智能化应用有着重要意义。本文介绍了视觉SLAM方法的关键技术,总结了目前视觉SLAM的研究现状,... 视觉SLAM技术依靠体积小、功耗低、信息获取丰富的视觉传感器,为未知环境下的机器人提供环境地图及自身在地图中的定位结果,对机器人自动化、智能化应用有着重要意义。本文介绍了视觉SLAM方法的关键技术,总结了目前视觉SLAM的研究现状,分析了当前视觉SLAM研究的主要趋势,最后讨论了视觉SLAM技术在深空、室内等受限环境下的应用现状与前景。 展开更多
关键词 视觉SLAM 特征提取 卡尔曼滤波 图优化 闭环检测
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熔岩管探测的定位方法
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作者 寇玉珂 万文辉 邸凯昌 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第4期338-345,共8页
针对月球熔岩管内定位,选取海南省海口石山火山熔洞作为模拟月球熔岩管实验区域,利用立体视觉、激光雷达和IMU传感器进行模拟月球熔岩管环境下的定位实验,应用立体视觉定位、激光扫描点云定位、视觉融合IMU定位、激光点云融合IMU以及视... 针对月球熔岩管内定位,选取海南省海口石山火山熔洞作为模拟月球熔岩管实验区域,利用立体视觉、激光雷达和IMU传感器进行模拟月球熔岩管环境下的定位实验,应用立体视觉定位、激光扫描点云定位、视觉融合IMU定位、激光点云融合IMU以及视觉激光融合IMU定位等方法进行定位处理,对各类方法在不同光照与地形条件熔岩管环境下定位结果的平均误差与稳健性进行对比分析。实验结果表明,立体视觉在长距离行走模式下平均误差可达3.59%,但平均误差与稳健性受制于光照条件;激光雷达平均误差同视觉水平接近,局部区域平均误差为1.89%,但稳健性受数据采集率与视场角影响;立体视觉、激光雷达与IMU集成的定位在光照与地形起伏十分恶劣的熔岩管区域内取得了稳健定位结果,是进行长距离连续定位的优先选择。研究结论为后续月球熔岩探测定位传感器配置与定位方法研究提供了有益参考。 展开更多
关键词 月球熔岩管 导航定位 多传感器 深空探测
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月球车长距离可达性分析与路径规划方法研究
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作者 刘斌 薄正 +4 位作者 尹力 孙小珠 王长焕 刘召芹 邸凯昌 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第2期143-149,共7页
针对目前全月范围高分辨率数字高程模型缺乏的现状,提出一种高分辨影像与全月数字高程模型结合的分级路径规划方案。首先,基于全月中等分辨率(20 m)数字高程模型进行全局初始路径规划;然后,利用米级的遥感影像构建初始路径周围的正射影... 针对目前全月范围高分辨率数字高程模型缺乏的现状,提出一种高分辨影像与全月数字高程模型结合的分级路径规划方案。首先,基于全月中等分辨率(20 m)数字高程模型进行全局初始路径规划;然后,利用米级的遥感影像构建初始路径周围的正射影像,基于构建的高分正射影像进行路径的优化,获得最后的长距离路径规划。以中丰富海、西南丰富海及斯内利厄斯月谷等具有科学价值的区域综合起来作为大范围实验区进行长距离可达性分析与路径规划实验,并通过局部的高分辨率高程模型进行规划结果验证。实验结果表明:该方法能在高分数字高程模型受限的情况下,保证月球车路径规划的可靠性,研究可为中国新型月球车的设计、任务论证及后续的工程实施提供关键技术支撑。 展开更多
关键词 月球车 可达性分析 路径规划 载人登月
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火星Evros Vallis与塔里木盆地开都河流域河网形态和水文特征比较 被引量:2
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作者 芶盛 岳宗玉 +1 位作者 邸凯昌 徐懿 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期313-323,共11页
从比较行星学的角度,开展火星典型河网和地球类比区河网对比研究,对深入理解火星表面河网产生、发展和消亡的时空演变过程,甚至对探索火星古老生命遗迹均具有重要意义。分别基于MOLA和ASTER GDEM高程数据,提取了火星Evros Vallis和新疆... 从比较行星学的角度,开展火星典型河网和地球类比区河网对比研究,对深入理解火星表面河网产生、发展和消亡的时空演变过程,甚至对探索火星古老生命遗迹均具有重要意义。分别基于MOLA和ASTER GDEM高程数据,提取了火星Evros Vallis和新疆塔里木盆地开都河流域的河网水系,定量计算并比较了各级河流平均长度、各级河流平均弯曲系数、河网密度、河道密度、河道比降、河网分维数等河网形态与水文特征参数。结果显示:(1)Evros Vallis流域各级河流平均长度是开都河流域长度的1.4—2.5倍,说明Evros Vallis流域河流的规模普遍较大;(2)Evros Vallis流域各级河流平均弯曲系数为1.19,为平直河流;开都河流域各级河流平均弯曲系数均值为1.35,为弯曲河流;(3)Evros Vallis和开都河流域的河网分维数分别是1.63和1.70,表明这两个流域的地貌发育均处于幼年期刚刚结束,壮年期才开始的阶段,但前者的河网密度和河道密度均远小于后者,说明其整体发育程度小于后者;(4)Evros Vallis干流纵剖面整体呈现下凹趋势,河道相对平缓,比降为1.63‰;整个开都河干流的河道比降为3.74‰,其纵剖面整体形态可划分为两部分,河源这一段为下凹型,河道较平缓,比降为2.54‰,河口这一段为上凸型,河道较陡峭,比降为5.18‰。Evros Vallis的流域形态与水文参数与地球上自然形成的流域的形态与水文特征参数非常相似,并且其干流河道内还能观察到心滩等典型河流地貌、河流干涸过程中形成的泥裂以及表明水/冰曾存在的壁垒撞击坑,这些特征强烈显示该流域是长期水流冲刷侵蚀形成。 展开更多
关键词 火星表面 EvrosVallis 开都河 形态特征 水文特征 定量比较
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