为此 ， 所里组织了专项攻关团队 ， 并由院型号总师带队形成专项审查团 ， 历经4个多月 ， 反复论证审查 。 团队搜集了现有的关于火星的所有资料 ， 从火星大气特性入手 ， 建立了火星表面能量反射模型及辐射模型 ， 进行了红外探测各波段能量计算 ， 明确了探测谱段 ， 最终确定了红外导航敏感器核心部件红外探测器的选型 ， 并同步设计了专项测试验证设备 ， 对分析结果进行验证 。
而在导航测量的算法设计过程中 ， 团队一开始始终执着于构建火星的物理模型表达 ， 进而求解得到相对距离和视角 ， 但在工程实现中却发现有限的硬件资源难以达到预期的解算精度 。 团队迅速转换思路 ， 跳出了直接对火星进行椭圆拟合的既定思维 ， 构建了火星本体边缘点与轨道参数的数学模型 ， 提出了一种“基于火星本体局部边缘点的环火段高精度自主导航算法” ， 有效解决了算法的工程实现问题 。
天问一号的环火轨道为大椭圆轨道 ， 近火点约265千米 ， 远火点约1.07万千米 。 在近火点时 ， 火星轨道高度变化速度快 ， 对单机的边缘提取和拟合算法提出了较高的要求 ， 算法速度跟不上容易丢失目标 ， 而速度快的算法精度又很难满足要求 。 “这看似是一个‘鱼与熊掌不可兼得’的问题 。 ”算法工程师姜丽辉笑着说 ， 在做了大量地面仿真验证试验的基础上 ， 研制人员最终实现完美平衡 ， 兼顾了测量精度和解算速度需求 。
在前期环绕器进行环火科学探测及着陆勘察的时间里 ， 红外导航敏感器已成功获取了阴影区火星红外图像 ， 进行了长波红外对超低温目标探测能力等多项技术验证 。 科学考察阶段 ， 这双“火眼金睛”将继续一展拳脚 ， 为我国后续深空探测任务的开展打下坚实基础 。
来源 北京日报客户端 | 采访人员 张航 通讯员 陈葆娟
编辑 曾佳佳
流程编辑 吴越
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