中科院光電所空間光電精密測(cè)量技術(shù)為天舟一號(hào)提供全方位保障
4月20日19時(shí)41分,由長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭搭載,我國(guó)自主研制的第一艘貨運(yùn)飛船天舟一號(hào)成功發(fā)射升空。按計(jì)劃,天舟一號(hào)入軌后,將與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室先后進(jìn)行3次交會(huì)對(duì)接、3次推進(jìn)劑補(bǔ)給以及空間科學(xué)和航天技術(shù)等多領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。此次任務(wù)中,天舟一號(hào)配置的遙操作攝像機(jī)和交會(huì)對(duì)接激光雷達(dá)均為中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所研制。
另外,由光電所研制的光電測(cè)量跟蹤設(shè)備作為火箭升空測(cè)控系統(tǒng)的重要組成部分,對(duì)長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭進(jìn)行軌跡測(cè)量和實(shí)況記錄,獲取了高質(zhì)量圖像及精準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù),發(fā)射畫(huà)面被各大中央級(jí)媒體在實(shí)況直播中引用。 4月22日,天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室首次交會(huì)對(duì)接順利完成,為后續(xù)開(kāi)展推進(jìn)劑在軌補(bǔ)給試驗(yàn),即“太空加油”提供技術(shù)保證。光電所研制的遙操作攝像機(jī)和激光雷達(dá)作為姿態(tài)軌道控制分系統(tǒng)的重要測(cè)量設(shè)備,在軌工作良好,交出了圓滿的答卷。 由光電所研制的交會(huì)對(duì)接激光雷達(dá)ATP分機(jī)安裝于天舟一號(hào),從中遠(yuǎn)距離捕獲天宮二號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)天宮二號(hào)的高精度跟蹤,并在整個(gè)交會(huì)對(duì)接過(guò)程中,實(shí)時(shí)獲取天宮二號(hào)與天舟一號(hào)的相對(duì)距離、速度、角度、角速度等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息,為飛船姿態(tài)、速度控制提供有力支撐,確保天舟一號(hào)與天宮二號(hào)圓滿完成首次精準(zhǔn)對(duì)接。 遙操作攝像機(jī)同樣安裝于天舟一號(hào)艙外,它具備圖像實(shí)時(shí)壓縮解壓、雙視場(chǎng)觀測(cè)、低時(shí)延控制、復(fù)雜光照下成像等功能,將在天舟一號(hào)與天宮二號(hào)交會(huì)對(duì)接的最后平移靠攏段(約140米以?xún)?nèi))一展身手。遙操作攝像機(jī)以視頻速率拍攝天宮二號(hào)圖像并進(jìn)行實(shí)時(shí)壓縮,通過(guò)無(wú)線鏈路通道將壓縮數(shù)據(jù)傳至天宮二號(hào),天宮二號(hào)解碼復(fù)原圖像并最終顯示于儀表顯示器,測(cè)量信息傳遞給飛船GNC分系統(tǒng)(控制分系統(tǒng))支持自主交會(huì)對(duì)接,同時(shí)還將信息下傳地面控制人員進(jìn)行監(jiān)視及支持人工干預(yù)?蒲腥藛T介紹,遙操作攝像機(jī)研發(fā)難點(diǎn)包括適應(yīng)遠(yuǎn)近距離的雙視場(chǎng)設(shè)計(jì)及太空復(fù)雜光照環(huán)境下的成像能力,本次對(duì)接在陽(yáng)照區(qū),遙操作攝像機(jī)在30米后近距離捕獲圖像優(yōu)異,調(diào)光算法經(jīng)受住了考驗(yàn),為交會(huì)對(duì)接任務(wù)順利完成提供了完備的技術(shù)保障。 近年來(lái),光電所致力于空間光電精密測(cè)量技術(shù)發(fā)展,在空間觀測(cè)相機(jī)、空間交會(huì)對(duì)接測(cè)量激光雷達(dá)等方面均具備了一定研究基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì),并多次參與了探月工程、載人航天、火星探測(cè)、北斗二代導(dǎo)航等一批國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)航天任務(wù)。 據(jù)悉,光電所設(shè)備還將參與天舟一號(hào)和天宮二號(hào)后續(xù)交會(huì)對(duì)接任務(wù)。 光電所光電測(cè)量設(shè)備獲取圖像 遙操作攝像機(jī)捕獲圖像 |