一种基于距离向入射角的月表雷达圆极化比影像校正模型

搭载在月球侦察轨道器(Lunar Reconnaissance Orbiter,LRO)上的微型无线电频率(Miniature Radio Frequency,Mini-RF)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)观测系统主要通过以固定入射角观测所得的圆极化比(Circular Polarization Ratio,CPR)来研究月球表面的物理性质.然而值得注意的是,在许多Mini-RF CPR影像中都可以发现沿距离向存在着明显的梯度.对于一个具有15 km刈宽的典型Mini-RF CPR影像,CPR沿距离向的系统性增长会达到0.2–0.3,这可能会对雷达影像的地质解译带来误导.更进一步的研究表明,这种系统性的CPR梯度有可能是由原本被认为固定的、但实际上沿距离向变化的局部入射角引起的.为了消除这种由入射角引起的CPR梯度,本文首先提出了三种模型用以拟合CPR与入射角的变化关系,接着再用一种基于沿距离向入射角的校正模型进行影像校正.以月球北极地区Baillaud撞击坑坑底的CPR影像为例,校正结果表明本文所提出的方法在保证原有CPR影像统计特征不变的情况下有效减少了系统性的梯度.这一方法可以为较大区域CPR影像的无缝镶嵌以及更为准确地解译月表的地球物理性质提供帮助.

月球着陆器着陆过程的DEM-FEM耦合分析

实现月球着陆器的安全软着陆是宇航员、搭载设备、仪器安全以及着陆器后续正常工作的重要保证.论文采用离散元-有限元方法建立月壤与着陆器相互作用的耦合模型,其中月壤采用具有粘结作用的球体离散元单元,着陆器采用壳单元和梁单元组合的有限元模型,与缓冲垫连接的支撑腿采用可压缩弹簧模型,以实现着陆器自身的缓冲功能;为分析着陆于不同月表的过程,建立平坦、斜坡月球表面;针对不同坡度的斜坡月表,研究不同着陆模式下着陆器与月壤的相互作用,分析冲击力峰值的大小与作用时间的关系,并从能量方面讨论和解释大坡度下冲击力峰值小的原因.以上研究为月球着陆器的安全着陆分析提供有益的参考.