青岛科技大学 天问一号安全着陆，青岛这个高校提供了技术护航
齐鲁晚报·齐鲁壹点采访人员李珍梅
5月15日，中国首个火星探测器“天问一号”成功着陆。在这次任务中，青岛科技大学作为山东省唯一一所参与火星探测任务的单位，为“天问一号”探测器精准、安全地着陆提供技术护航。
文章插图
山东唯一一所高校
为“天问一号”技术护航
在青岛科大自动化与电子工程学院楼内，“藏”着一个并不知名的研究所。这便是承担火星探测器精准着陆自主导航技术研究基础的主体——自主导航与智能控制研究所。
“我一直关注着‘天问一号’，因为这个任务确实非常不容易，难度系数非常高，对我国航天事业来说具有里程碑式的意义。”看到火星探测器成功着落的消息报道，青岛科技大学自动化与电子工程学院教授邵巍难掩激动之情。他说，能为祖国的航天事业贡献出自己的一点力量，他感到非常自豪也非常值得。
邵巍是青岛科技大学自主导航与智能控制研究所副所长，也是火星探测器精准着陆自主导航技术研究基础的主体项目负责人。邵巍告诉采访人员，中国的火星探测任务于2016年正式立项。而在立项之前，有很多论证工作。青岛科技大学当时和清华大学、北京理工大学、北京控制工程研究所、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、等10家单位共同承担的研究项目“行星表面精确着陆导航与制导控制问题研究”。该项目研究就是要确保探测器通过自主导航进行安全、精确地着陆，为我国火星探测计划的实施奠定技术理论基础。
邵巍表示，青岛科技大学承担的项目子课题——“行星表面特征提取跟踪与快速运动估计方法”，主要针对火星着陆末端，利用地表图像进行特征提取跟踪并进行视觉自主导航。
研究探测器自主导航
帮它找准位置
火星探测器着陆过程中，大气环境十分复杂，动力学环境也存在不确知等情况，进行实时高精度导航极为困难。火星与地球距离遥远，探测器与地球之间的通信存在至少10分钟的时间差。这意味着，探测器着陆时可能与地球“失联”，一旦失去控制就将撞毁在火星表面。这就要求探测器在着陆阶段必须具有自主导航、控制和障碍规避的能力。
“我们的工作，就是探测器着陆过程的自主导航的研究。利用地表图像进行特征提取跟踪，并进行自主导航是完成火星自主、精确、安全着陆任务要解决的关键技术问题。”邵巍告诉采访人员，团队提供的技术支持实现了让探测器利用地表图像进行特征提取、跟踪，并据此完成着陆段自主视觉导航。这不仅是完成着陆器自主导航的重要手段，也将在很大程度上解决我国行星探测自主、安全、精确着陆任务的关键技术问题。
在邵巍团队提供的理论研究支撑下，探测器在着陆段可以利用光学相机获取火星表面图像，并提取星表特征点、陨石坑、山脊、沟壑等作为导航陆标，通过跟踪这些特征并结合惯性导航信息，可以对自己的位置、速度、姿态等进行估计，从而完成精确着陆。“就像手机GPS导航一样，知道自己处在哪条路上，这样才能去另一个具体的位置。”邵巍说。
【 青岛科技大学|天问一号安全着陆，青岛这个高校提供了技术护航】“小团队”做“大科研”
深空探测领域研究了10多年
采访人员了解到，青岛科技大学自主导航与智能控制研究所成立于2003年，是国内成立较早的研究自主导航的高校单位。研究所在成立之初就参与了深空探测方面的研究。
到目前，研究所在该领域已经进行了18年的探索。邵巍告诉采访人员，目前团队还承担着国家重点研发计划项目的子课题，开展小行星探测的前期研究工作，包含自主导航、仿真模拟、智能感知等方面的研究，努力为今后的小行星探测实现技术方面的突破。
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