嫦娥三号四号五号降落相机序列影像制图

2021/07/13 |编辑|

1. 嫦娥三号降落相机序列影像制图

    嫦娥三号任务中,着陆区的嫦娥二号卫星影像分辨率最高仅为1.5米,无法获取精细的着陆区地形地貌信息,影响后续任务规划。针对任务中对着陆区高分辨率制图的需求,本研究中利用着陆器获取的降落序列图像实现着陆区的精细制图。研究中,首先降落影像间通过SIFT匹配及RANSAC剔除粗差后,构建影像区域网;然后嫦娥二号DEM和DOM上选取三维控制点,通过光束法平差获取每张影像精确的位姿信息;最后,通过影像间特征点密集匹配获取三维点云,并结合Kriging内插方法得到不同分辨率的DEM,进一步通过影像反投影得到相应的DOM。

     任务中,采用不同的降落影像分别生成了0.05、0.2及0.4米分辨率的DEM和DOM,满足了任务对不同范围内的月球车科学目标探测与路径规划的需求。

嫦娥三号降落相机视频


CE-2号影像及DEM上选择控制点


降落相机影像生成的DEM和DOM


2. 嫦娥四号降落相机序列影像制图

    利用嫦娥四号降落相机自400m高度(分辨率0.4m)至10m高度(分辨率0.01m)序列影像,以LROC NAC影像为基准图,生成嫦娥四号着陆区0.1m分辨率着陆区正射影像图,区域范围为348 m × 315 m,降落相机视频及生成的正射影像图如下图。

嫦娥四号降落相机视频


嫦娥四号降落相机影像生成DOM


3. 嫦娥五号降落相机序列影像制图

    利用嫦娥五号降落相机自2.9Km高度至11m高度间隔选取87幅降落相机序列影像,以嫦娥二号7m分辨率DOM和20m分辨率DEM为基准,生成嫦娥五号着陆区0.5m分辨率和0.05m分辨率着陆区DOM,并生成着陆区0.1m分辨率DEM。

嫦娥五号降落相机视频


着陆区0.05M和0.5M分辨率 DOM


着陆区0.05M和0.5M分辨率 DOM 对应的0.1M分辨率DEM


 

附相关文章:


万文辉,刘召芹,刘一良,刘斌,邸凯昌,周建亮,王保丰,刘传凯,王镓,2014.基于降落图像匹配的嫦娥三号着陆点位置评估,航天器工程,23(4):5-12.

刘斌,邸凯昌,王保丰,唐歌实,徐斌,张璐璐,刘召芹,2015.基于LRO NAC影像的嫦娥三号着陆点高精度定位与精度验证,科学通报,60(28-29): 2750-2757.

刘斌,徐斌,刘召芹,刘一良,邸凯昌,唐歌实,周建亮,2014.基于降落相机图像的嫦娥三号着陆轨迹恢复,遥感学报,18(5):988-994.

Liu, Z., K. Di, M. Pen, W. Wan, B. Liu, L. Li, T. Yu, B. Wang, J. Zhou, H. Chen, 2015. High precision landing site mapping and rover localization for Chang'e-3 mission,Science China-Physics Mechanics & Astronomy,58(1):1-11.

Liu, Z., K. Di, J. Li, J. Xie, X. Cui, L. Xi, W. Wan, M. Peng, B. Liu, Y. Wang, S. Gou, Z. Yue, T. Yu, L. Li, J. Wang, C. Liu, X. Xin, M. Jia, Z. Bo, J. Liu, R. Wang, S. Niu, K. Zhang, Y. You, B. Liu, J. Liu,, 2020. Landing site topographic mapping and rover localization for Chang’e-4 mission,Science China Information Sciences, 63:170-181.

Wang J., Y. Zhang, K. Di, M. Chen, J. Duan, J. Kong, J. Xie, Z. Liu, W. Wan, Z. Rong, B, Liu, M. Peng, Y. Wang, 2021. Localization of the Chang'e-5 Lander Using Radio-Tracking and Image-Based Methods,Remote sensing,13(4):590-601.

   

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