局部地形约束的月球LROC窄角相机影像与LOLA激光数据平差配准方法

月球轨道器影像和激光测高数据是月球形貌测绘两大主要数据源。由于仪器安置误差以及姿态轨道测量误差,两类数据存在几何不一致性,需要进行配准,而激光测高点稀疏难以提取数据配准需要的同名特征。针对此问题,本文提出一种局部地形约束的光学立体影像和激光测高数据平差配准方法,通过激光数据提供的局部地形约束实现两类数据的配准,并利用月球勘测轨道器(LRO)的窄角相机(NACs)影像和激光测高数据(LOLA)进行实验验证。结果表明,激光局部地形约束平差后,不仅能够提升立体影像本身地形的相对精度,也可提升影像地形和激光地形之间的几何一致性,验证了本文方法的有效性。

月球勘测轨道飞行器的7种“武器”

美国两个月球探测器6月18日成功升空，开始了月球探测之旅，其中月球勘测轨道飞行器可谓装备齐全，携带有7种科学“武器”：一、辐射效应宇宙射线望远镜。它将探测月球辐射环境，测试科研人员设计的辐射效应和防护模型，并利用与人体组织类似的塑料，测试对辐射的吸收状况，以便将来开发使宇航员更安全的空间防护技术。

火星孕育的奇妙地形火星勘测轨道飞行器(MRO)从轨道上拍摄的高分辨率图像

NASA(美国航天局)的探测器火星勘测轨道飞行器(MarsReconnaissance Orbiter,MRO)在火星地表之上约300千米高度的轨道上飞行。MRO搭载的高分辨率相机“高解析度成像科学设备”(High Resolution Imaging ScienceExperiment,HiRISE)能够清晰地拍摄火星的地表,然后将图像传回地球。让我们从美丽而奇妙的火星地形图像中窥探其历史吧!

基于降落图像匹配的嫦娥三号着陆点位置评估

提出了一种应用着陆器降落相机序列图像和嫦娥二号数字正射影像(DOM)的嫦娥三号着陆点位置评估方法。以高分辨率降落图像上的着陆器位置为基础,通过降落序列图像间的尺度不变特征转换(SIFT)匹配,计算序列图像间的几何转换参数,完成着陆器在低分辨率降落图像上的定位。并通过提取降落图像与嫦娥二号DOM影像上的撞击坑,实现图像间的匹配与几何转换参数的计算,最终得到着陆器在嫦娥二号DOM影像上的位置。通过对比美国"月球勘测轨道器"(LRO)拍摄到的着陆器真实位置,验证了定位方法的有效性,其定位精度在DOM影像1个像素以内。

嫦娥四号着陆点区域高分辨率数字高程模型构建

嫦娥四号登月探测器成功着陆于冯·卡门撞击坑内,实现了人类历史上首次月背软着陆。嫦娥四号登月探测器着陆区的高分辨率数字高程模型(DEM)对后续任务顺利开展至关重要,着陆点区域的三维地形可为月球探测提供关键空间信息支撑,但在嫦娥四号着陆点区域,月球轨道激光高度计生成的DEM/LOLADEM分辨率仅有30m,未见公布高分辨率DEM。基于高分辨率的月球勘测轨道飞行器窄角相机(LROCNAC)影像,利用摄影测量法和阴影恢复形状方法(SFS)针对嫦娥四号着陆点区域,生成了着陆点区域的高分辨率DEM。结果表明,SFS法生成的DEM分辨率更高,重建的地形更加精细。

基于灰度特征与几何约束的月面陨石坑自动提取方法

针对月表图像强度分布不均匀、陨石坑周白色风迹造成的明暗区域对比不明显等问题,提出了一种月面陨石坑自动提取方法。首先对月表灰度图像进行多阈值分割,以提取陨石坑的亮暗区,遍历图像像素灰度值不断迭代阈值,根据该阈值亮暗候选区动态地聚合、生长,分析候选区饱和度、拟合度等几何特征,筛选出符合条件的亮区与暗区;然后结合太阳光照方向以及亮暗区域的灰度对比度、距离等相关约束条件,选择相适度最高的2个亮暗区,将其匹配为同一陨石坑;最后利用最小二乘法对亮暗区域的外轮廓进行拟合,以获取陨石坑半径及位置等信息。分别以美国月球勘测轨道飞行器LRO以及嫦娥三号着陆相机所获取的月表图像验证方法的有效性。结果表明:该方法可有效识别半径在4 m以上的陨石坑,能有效缓解环境中坑周风迹等外部影响,实现对低对比度区域的多尺度陨石坑的提取,具有鲁棒性强、可靠性高等优势。

月球哥白尼纪撞击坑底部链状坑的成因

在月球哥白尼纪撞击坑的底部发育有很多小型链状坑.这些链状坑的形态较小,以至于很少有月球探测器能探测其完整的细微形态.结合月球轨道器(Lunar Orbiter)、月球勘测轨道飞行器(Lunar Reconnaissance Orbiter(LRO))、月球女神(Kaguya)和嫦娥一号的相机数据,该文选择了月球上各种地形上的5个大型哥白尼纪撞击坑以研究月球哥白尼纪撞击坑底部发育的链状坑的成因.首先,通过在高清照片上分析这些链状坑的形态特征和分布方式,认为月球哥白尼纪撞击坑底部发育的链状坑是由于月表以下存在的岩浆活动而形成的;然后,结合月壤厚度数据,此模型的科学性得到了进一步的认证和讨论;在哥白尼纪撞击坑的底部可能依然有正在发育的链状坑存在.最后讨论了链状坑成因模型的局限性及其研究意义.

双星探路 一星连环撞月

美国航天局（NASA）的＂宇宙神-5＂火箭成功发射升空了。它将月球勘测轨道飞行器（LRO）、月球陨坑观测和遥感卫星（LCROSS）,送入太空,开启＂探月之旅＂。任务的目的是在月球寻找水源并进行详尽的勘测,为2020年人类再次登月打前哨。

美国宇航局激光射月测地月距离

据美国太空网近期报道，美国宇航局（NASA）位于马里兰州格林贝尔特的戈达德宇航中心，近日向25万英里之外、高速运转的月球勘测轨道飞行器准确发射出两束激光束。通过该激光不但可进行地月距离的科学测量，还可追踪围绕月球飞行的月球勘测轨道飞行器。

火星探测器踏上发现之旅

2005年8月12日,美国新型火星探测飞船——“火星勘测轨道飞行器”在肯尼迪航天中心发射升空,开启了为期 4年的勘测使命。它是现在最新、最大的火星探测飞船,装载有火星背景照相机。

风水冰塑造的火星地形

美国航天局(NASA)的火星勘测轨道飞行器(Mars Reconnaissance Orbiter,MRO)自2006年11月开始执行科学考察任务以来,持续观测火星已超12年。随机搭载的高分辨率相机(High Resolution Imaging Science Experiment,HiRISE)的图像分辨率非常高,相当于1个像素表示30厘米,能达到侦察卫星般的超高分辨率。让我们来看一下它最新拍摄的火星地表。