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中科院光电所为天舟一号“交会”提供光电精密测量技术

2017-04-25 00:45
九一隐士
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天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室首次交会对接近日顺利完成,中国科学院光电技术研究所遥操作摄像机和交会对接激光雷达在对接过程中发挥了巨大作用。

4月20日19时41分,由长征七号运载火箭搭载,我国自主研制的第一艘货运飞船天舟一号成功发射升空。按计划,天舟一号入轨后,将与天宫二号空间实验室先后进行3次交会对接、3次推进剂补给以及空间科学和航天技术等多领域的实验项目。此次任务中,天舟一号配置的遥操作摄像机和交会对接激光雷达均为中国科学院光电技术研究所研制。

另外,由光电所研制的光电测量跟踪设备作为火箭升空测控系统的重要组成部分,对长征七号运载火箭进行轨迹测量和实况记录,获取了高质量图像及精准测量数据,发射画面被各大中央级媒体在实况直播中引用。

4月22日,天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室首次交会对接顺利完成,为后续开展推进剂在轨补给试验,即“太空加油”提供技术保证。光电所研制的遥操作摄像机和激光雷达作为姿态轨道控制分系统的重要测量设备,在轨工作良好,交出了圆满的答卷。

光电所光电测量设备获取图像

由光电所研制的交会对接激光雷达ATP分机安装于天舟一号,从中远距离捕获天宫二号,实现对天宫二号的高精度跟踪,并在整个交会对接过程中,实时获取天宫二号与天舟一号的相对距离、速度、角度、角速度等运动状态信息,为飞船姿态、速度控制提供有力支撑,确保天舟一号与天宫二号圆满完成首次精准对接。

遥操作摄像机捕获图像

遥操作摄像机同样安装于天舟一号舱外,它具备图像实时压缩解压、双视场观测、低时延控制、复杂光照下成像等功能,将在天舟一号与天宫二号交会对接的最后平移靠拢段(约140米以内)一展身手。遥操作摄像机以视频速率拍摄天宫二号图像并进行实时压缩,通过无线链路通道将压缩数据传至天宫二号,天宫二号解码复原图像并最终显示于仪表显示器,测量信息传递给飞船GNC分系统(控制分系统)支持自主交会对接,同时还将信息下传地面控制人员进行监视及支持人工干预。科研人员介绍,遥操作摄像机研发难点包括适应远近距离的双视场设计及太空复杂光照环境下的成像能力,本次对接在阳照区,遥操作摄像机在30米后近距离捕获图像优异,调光算法经受住了考验,为交会对接任务顺利完成提供了完备的技术保障。

据悉,光电所设备还将参与天舟一号和天宫二号后续交会对接任务。

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