王海涛 马建华

（北京空间机电研究所，北京 100076）

1 引言

目前，月球探测和火星探测等深空探测的主要方式是着陆在星体表面进行实地考察，安全着陆点的选择主要是依靠现有的关于月球或者火星表面图像来选择着陆区，美国“凤凰号”火星探测器即是地面工作人员选定着陆区，然后在着陆火星的巡航阶段对既定着陆区进行跟踪探测，但在整个降落着陆过程中，“凤凰号”并没有对着陆区进行实时性的判断，即使着陆点不适合着陆，着陆器也不能实时改变实际的着陆点，这对于探测任务的实现是一种威胁[1-2]。为实现着陆器安全精准着陆，本文通过对降落相机获取的降落图像的处理，得到着陆区的安全信息，识别出着陆区的障碍物，并提供出备选的安全着陆区。由于降落相机是在着陆器着陆过程中工作，所以这种方法能够为着陆器着陆系统提供必要的、及时的信息来决定是否改变着陆点，使得着陆器的着陆具有一定的自主性，从而保障着陆器安全着陆。这也是今后深空探测的主要方向。

2 降落相机工作过程

当前降落相机的工作任务主要是测量着陆器在着陆过程中的水平速度和垂直速度[3]，同时它也是降落图像运动估计系统（Descent Image Motion Estimation System，DIMES）的主要传感器之一。但是本文需要利用降落图像判断着陆区的安全信息，其工作时间和工作过程都较目前降落相机的工作时间和工作过程有所改变。

当降落相机在大约2km的高度时，DIMES系统开始工作，降落相机拍摄3张降落图像[3]计算着陆器的水平和垂直速度，工作时间较短，拍摄的降落图像也很少。……