大空間精密測量定位，助力“祝融號(hào)”火星車行穩(wěn)致遠(yuǎn)

　　5月22日，“祝融號(hào)”火星車成功駛離著陸平臺(tái)，正式開展巡視探測。天津大學(xué)精密測試技術(shù)及儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室邾繼貴教授團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的工作空間測量定位系統(tǒng)(wMPS)，作為測試現(xiàn)場一個(gè)全局大空間坐標(biāo)測量設(shè)備，全程服務(wù)于“祝融號(hào)”火星車內(nèi)場模擬環(huán)境試驗(yàn)，為火星車地面移動(dòng)、導(dǎo)航與控制性能測試提供了高質(zhì)量全空間位姿測量信息，有力保障了“祝融號(hào)”火星車行穩(wěn)致遠(yuǎn)。
 

　　火星距離地球最遠(yuǎn)達(dá)4億公里，單向通訊時(shí)延超過15分鐘，火星車無法像月球車一樣實(shí)時(shí)執(zhí)行工作人員下發(fā)的指令，且火星表面地貌復(fù)雜，長期風(fēng)化導(dǎo)致地表土壤松軟沙化,重力加速度僅為地球重力加速度的62%，運(yùn)行條件惡劣。因此，如何增強(qiáng)“祝融號(hào)”的自主行駛能力是火星車設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵問題，最有效的解決手段是在地面大型火星模擬環(huán)境中，實(shí)時(shí)精確測量“祝融號(hào)”火星車的六自由度位置、姿態(tài)信息，對火星車行駛機(jī)構(gòu)性能及運(yùn)動(dòng)控制可靠性進(jìn)行大量分析測試，優(yōu)化火星車行駛能力，保證“祝融號(hào)”在火星表面達(dá)到最佳工作狀態(tài)，順利完成工程目標(biāo)。
 

　　天津大學(xué)邾繼貴教授團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的工作空間測量定位系統(tǒng)(wMPS)通過多個(gè)激光發(fā)射站在上千平米火星環(huán)境測試現(xiàn)場內(nèi)構(gòu)造了定位精度可以達(dá)到亞毫米級(jí)別的整體測量場，在火星車測試車體表面集成多個(gè)光電信號(hào)接收器，成功實(shí)現(xiàn)了火星車六自由度位姿的高精度、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)獲取，克服了太陽模擬器全光譜強(qiáng)照射、火星表面塵埃覆蓋等惡劣環(huán)境條件，解決了國內(nèi)外現(xiàn)有設(shè)備尚未突破的抗強(qiáng)光干擾、運(yùn)動(dòng)遮擋、動(dòng)態(tài)測量精度低等難題，先后為“火星車驗(yàn)證器火面模擬試驗(yàn)”、“火星車驗(yàn)證器內(nèi)場試驗(yàn)”、“火星車內(nèi)場試驗(yàn)”、“火星車內(nèi)場釋放分離試驗(yàn)”等火星車初樣、正樣在全部工況下100多個(gè)關(guān)鍵測試任務(wù)提供了穩(wěn)定可靠的高精度測量數(shù)據(jù)，有力保障了“祝融號(hào)”火星探測任務(wù)的順利進(jìn)行。