月球撞击坑边缘清晰度评价方法的研究

撞击坑是月球表面最重要的地质构造之一,通过对“嫦娥一号”CCD影像中撞击坑的边缘清晰度进行评价,可以进一步反演出月球表面的风化程度、地表起伏等地质信息。提出一种基于图像清晰度评价的边缘清晰度评价方法,从空域的梯度、频域的高频分量以及信息论三个方面,运用基于Sobel算子、小波变换和信息熵的算法对撞击坑的边缘清晰度予以评价。设计出一种适应于月球撞击坑特征的BP神经网络,组合三种评价算法的结果作为其输入,进而得到最终的清晰度等级。将最终结果加载到具有自主知识产权的数字月球平台上予以全月性的展示和进一步分析。     

一种结合灰度特征的月面撞击坑提取方法

针对利用撞击坑辅助完成探测器的定位、导航任务的问题,提出了一种基于图像灰度特征的撞击坑自动提取方法。首先采用灰度梯度统计的方法获取影像的光照方向,然后采用双阈值分割方法将影像分为阴影区、高亮区和其他3种区域,并以分割结果中的阴影区为种子点,光照方向作为约束条件,搜索其对应的高亮区,完成响应区域搜索,最终通过边缘拟合得到撞击坑形态。采用我国探月影像和美国LRO影像进行了实验,结果表明对于不同光照条件下的影像,该文的方法都具有较高的搜索率和抗噪性,为后续深空探测任务的着陆任务及着陆区的高精度重建等研究打下良好的基础。     

“深空探测航天器的自主运行技术”专刊 前言

<正>本世纪初,国务院发布了《中国的航天》白皮书,明确提出了我国开展以月球探测为主的深空探测发展目标.在"人民科学家"叶培建院士等老一辈科学家的带领下,以嫦娥一号为开端,通过嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥五号T1和嫦娥四号任务的连续成功,保障了我国探月工程"绕、落、回"三步走目标的顺利完成,以火星着陆巡视、小行星取样返回等任务为牵引,通过自主运行等关键技术的创新突破,开启了我国由月球探测向深空探测进军的新篇章.     

10大纪念

2007年是值得纪念的一年,因为嫦娥。在这一年中,很多逝去的历史也在提醒我们,记住这些改变了人类命运的创造发明。嫦娥登月元年自主创新2007年10月24日18时05分,搭载着中国首颗探月卫星"嫦娥一号"的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。19时09分,嫦娥一号卫星     

基于模拟退火模型及蚁群算法模型的嫦娥三号着陆轨道设计

通过分析相关材料,得出解决此题的关键是确定嫦娥三号在软着陆轨道6个阶段的初始状态信息。首先构造模拟退火模型来求解,得出嫦娥三号软着陆轨道与6个阶段初始位置的交点及最后着陆点的位置信息,由此确定嫦娥三号的软着陆轨道。但此方法在实现时,会导致着陆器的速度变化过缓,其得到的解的性能虽令人满意,但算法太慢,为得到更优化的结果,又引入蚁群算法模型来进行求解。     

信息化技术在嫦娥一号卫星研制中的应用

嫦娥一号卫星首发成功,是我国航天事业发展的第三个里程碑。信息化技术在嫦娥一号卫星的管理、设计、加工及测试等各个环节都得到了充分应用,为确保高效、高质量地完成嫦娥一号卫星的研制任务起到了至关重要的作用。报告对嫦娥一号卫星的主要特点进行了归纳;全面回顾了在嫦娥一号卫星研制过程中信息化技术的应用情况及其成效;简要介绍了信息化技术在星上产品中的应用情况,详细阐述了信息化技术在制导、导航与控制（GNC）系统中的应用情况;并对信息化技术在飞控任务中的应用作了介绍。     

利用嫦娥三号全景相机数据构建沉浸式虚拟月表环境系统

为辅助月球科学家在嫦娥三号巡视探测任务中全面了解巡视器周围的探测环境,利用嫦娥三号巡视器全景相机获取的双目立体图像以及天文星表数据,基于四通道立体投影设备,构建了沉浸式虚拟月表环境系统.介绍了所实现的虚拟月表环境系统的系统功能、系统结构及构建流程,并对虚拟月表环境系统的真实性建模、重投影算法、"沉浸式"实现等关键技术进行了详细的介绍.实际应用表明,该系统不但出色地在嫦娥三号任务中完成任务,而且还在后续科普活动中发挥了重要作用.     

表面撞击坑对高铁车辆空心车轴运行安全性评估的影响

基于断裂力学理论对含表面撞击坑高铁车辆空心车轴进行疲劳断裂安全性分析.考虑车轮与车轴、齿轮与车轴的过盈配合效应,在压装部引入残余压应力,根据车轴实物撞击坑形貌和尺寸建立仿真模型;采用385 km/h高铁车轴实测动应力,经变换获得一维七级载荷谱.分析结果表明：对于深度为300 μm的撞击抗,缺陷最深处的应力强度因子约为0.75 MPa·m1/2,远小于BS 7910 2005标准规定值,据此认为带有单个深度为300 μm撞击坑的空心车轴在正常服役期内不会发生裂纹萌生和扩展.研究结果可为我国高速列车检修规程和无损检测周期的制定提供参考.     

基于飞行动力学和遗传算法的嫦娥三号月球软着陆仿真模拟

介绍了飞行动力学原理与遗传算法,将飞行动力学与遗传算法相结合,建立基于飞行动力学与遗传算法的嫦娥三号月球软着陆轨道模型,运用遗传算法对该轨道模型进行了优化,用Matlab软件对嫦娥三号月球软着陆轨道的优化曲线进行了仿真,并对其进行了分析,该软着陆模型比单一的飞行动力学模型更加科学和准确。     

基于无约束优化的月球探测器软着陆轨道设计

嫦娥三号探测器是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器,包括着陆器和月球车。它承载着重要的探月使命,在此期间将抓取月壤在车内进行分析,得到的数据将直接传回地球。为保证登月探测器在月球表面平稳的降落并且能够有效应对外太空环境下各种因素造成的干扰,确定嫦娥三号月球探测器着陆准备轨道,建立了动力学模型。     

先锋视线

绕地六天,三次加速,直奔月球中国一切从零开始,仅用3年时间,依靠自己力量研制出了“嫦娥一号”人造月球卫星和整个系统配套工程。这个研制速度与其他国家相比已非常快,有一万余人参与这项工程。栾恩杰确认,如果没有意外,预期在今年发射“嫦娥一号”。     

科技动态

我国嫦娥五号任务圆满成功,12月17日1时59分,嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆,探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功。我国嫦娥五号探测器及其发射使用的长征五号运载火箭由中国航天科技集团有限公司研制,工程其他分系统也有航天科技集团所属相关单位参与研制。12月17日凌晨1时许,北京航天飞行控制中心通过地面测控站向嫦娥五号轨道器和返回器组合体注入高精度导航参数。此后,轨道器与返回器在距南大西洋海平面高约5000km处正常解锁分离,轨道器按计划完成规避机动。     

窄进料旋风分离器分级性能的研究

为了探索新型清晰切割分级方法,本文以Stairmand型旋风分离器为对象进行了窄进料分级性能的模拟与实验研究.模拟软件采用FLUENT6.2,气相流场选用后k-εRealizable模型,颗粒相采用随机轨道模型.实验设备直径0.1 m,进口风速10 m/s,颗粒粒径在0.1 μm～36 μm之间.模拟与实验结果表明:与全进料相比,窄进料能够得到更高的分级效率与更好的分级精度,但提高不大.颗粒轨迹模拟结果表明,这种情况是由旋风分离器本身固有的"短路流"与"下灰环"夹带造成.     

嫦娥五号任务欧空局测控对接试验方法与启示

详细介绍了嫦娥五号轨道器在欧空局(ESA)所属的欧洲空间操作中心(ESOC)开展测控对接的试验项目。重点分析了在ESOC参考测试站和国内测控站开展对接试验时试验项目及方法上的异同。从对接试验结果可以看出,嫦娥五号轨道器与欧空局所属库鲁站、玛斯帕拉玛斯站天地接口匹配,北京航天飞行控制中心(BACC)与ESOC之间地地接口匹配,相关技术参数满足嫦娥五号任务要求。从欧方对接试验的成功经验中获得了较为深刻的启示,从对接模式、试验条件、项目和方法4个方面为今后国内站测控对接提供了重要参考建议。     

基于二维类间方差多门限阈值分割的石块识别方法

月球环境感知是未来月球车在月球表面自主导航的关键。石块作为月球表面的一种地理特征,将成为月球车行驶的障碍物。文章从模式识别的分类理论出发,提出了改进的二维类间方差的多门限阈值石块分割方法。在获取分割图像后,利用石块底部阴影信息和原始图像的灰度直方图分布特征,将分割图像二值化。然后,结合形态学滤波算法和二值图像投影变换,实现了对部分场景下的石块识别和定位。     

嫦娥一号卫星的制导、导航与控制

嫦娥一号卫星是中国首颗月球卫星。卫星制导、导航与控制（GNC）任务复杂多变,对系统实时性、可靠性和精度要求较高。文章介绍嫦娥一号卫星GNC系统组成、控制方法、系统特点和典型飞行结果。     

刘奇葆:宣传报道要在“微”字上下功夫

正中宣部部长刘奇葆在日前召开的一次会议上指出,宣传报道工作必须适应"微时代"的特点,不断改进创新,在"微"字上下功夫。刘奇葆说,现在信息生产和传播进入一个"微时代",微博、微信、微视、微电影等影响越来越大,尤其为年轻人所喜爱。去年底,我国自主研发的月球探测器嫦娥三号成功登月,     

南京老虎山黄土-古土壤剖面不同粒级组分的磁化率及其古气候意义

利用沉降离心法将老虎山黄土-古土壤的酸不溶相分离成<2μm、2～45μm和>45μm三个粒级组分,并分别测定了这些组分和全岩的磁化率。结果表明,无论是全岩,还是三个不同粒级组分,它们的磁化率都可以单独作为长江中下游地区古气候演变的参考指标。其中,<2μm粒级的质量磁化率明显大于全岩和2～45μm、>45μm两粒级,而且其分辨率也明显高于2～45μm和>45μm这两个粒级组分。本实验结果还显示,虽然<2μum的质量磁化率最大,但对全岩质量磁化率的贡献率与2～45μm粒级相当,>45μm粒级的贡献率较低。     

孙家栋:喜欢看天的总设计师

今天,望着"嫦娥一号"舒袖奔月,孙家栋,这位"两弹一星"的功勋科学家、75岁高龄的老人,又是淡淡的一笑,因为他已习惯了一次次飞天的成功,一次次地抬头看天。不过,这次他只是抬头望月,因为月亮的周围,有他送上去的"嫦娥"在飞……     

石英晶体微天平在月尘累积量测量中的应用

针对月尘问题,提出了一种基于石英晶体微量天平的月尘累积分布的测量方法,用于月面环境月尘累积质量的原位测量。通过涂覆粘性膜,解决了月尘颗粒与石英晶体电极表面结合力不足的问题,并进行了真空环境下标定实验。实验结果表明,所设计的SQCM传感器的质量灵敏系数为5.63×10-9 g/（cm2·Hz）,测量量程可达1.29×10-4 g/cm2。目前已搭载嫦娥三号探测器开展月面长期月尘累积质量的测量。