基于影像信息的火星表面非合作目標(biāo)定位分析

張嵬 李金岳

?

基于影像信息的火星表面非合作目標(biāo)定位分析

張嵬1,2李金岳1,2

（1 上海衛(wèi)星工程研究所，上海201109）（2 上海市深空探測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海201109）

火星遙感探測(cè)任務(wù)中，火星表面原始非合作目標(biāo)（即：火星原生態(tài)表面目標(biāo)）定位信息的獲取對(duì)于科學(xué)研究的開展及工程的實(shí)施具有重要意義，是火星遙感探測(cè)信息應(yīng)用的重要內(nèi)容之一。針對(duì)定位信息的誤差建模分析將對(duì)提高火星表面非合作目標(biāo)的定位精度提供關(guān)鍵指導(dǎo)。文章以火星探測(cè)器所搭載的光學(xué)軌道相機(jī)為影像信息獲取手段，在所獲取的影像數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，分析并建模討論了火星表面非合作目標(biāo)定位信息的各影響誤差項(xiàng)，涉及影像像元分辨率、探測(cè)器定位信息、探測(cè)器姿態(tài)信息、影像時(shí)統(tǒng)信息、火星表面高程信息及相機(jī)安裝布局信息等，并結(jié)合實(shí)際算例，給出了提高目標(biāo)定位精度的分析建議。作為創(chuàng)新點(diǎn)之一，文章以火星探測(cè)為背景，通過火星探測(cè)器與地面測(cè)控站間通信鏈路方式，完成了以影像信息為基礎(chǔ)的定位誤差分析完備性表述，該分析結(jié)果可為后續(xù)行星及小天體遙感成像探測(cè)的優(yōu)化應(yīng)用提供一定的參考。

影像數(shù)據(jù) 誤差分析 軌道相機(jī) 非合作目標(biāo)定位 火星探測(cè)器

0 引言

火星遙感探測(cè)任務(wù)的主要科學(xué)目標(biāo)之一，是獲取火星表面重點(diǎn)區(qū)域精細(xì)觀測(cè)影像，開展火星形貌研究。具體針對(duì)沙丘、冰川、崩塌等可能具有動(dòng)態(tài)變化特征的區(qū)域進(jìn)行高精度成像，對(duì)其變化進(jìn)行研究；針對(duì)干枯河床、沉積巖層等火星可能存在水的地區(qū)，開展火星表面形貌和地質(zhì)構(gòu)造研究。

除形貌探測(cè)研究外，作為遙感探測(cè)的重要基本信息，火星表面各非合作目標(biāo)位置信息的獲取具有重要科學(xué)及工程意義[1]。該信息可參與火星數(shù)字地圖繪制、目標(biāo)搜索與確定等。由于火星表面非合作目標(biāo)定位任務(wù)屬于深空探測(cè)任務(wù)，實(shí)施距離遙遠(yuǎn)，系統(tǒng)級(jí)的測(cè)量誤差較之近地衛(wèi)星的測(cè)量誤差有所增大。對(duì)于合作目標(biāo)，可以采用無線電測(cè)控、航跡推算、視覺測(cè)程及影像比對(duì)等綜合手段進(jìn)行確定[2-4]，但對(duì)于非合作目標(biāo)，利用火星探測(cè)器所攝取的影像信息解算獲得目標(biāo)定位信息的方法，可視作非合作目標(biāo)定位的一個(gè)重要途徑。

定位誤差的分析是定位方法能否獲得實(shí)際應(yīng)用的重要前提。本文所討論的目標(biāo)定位誤差分析，是以火星探測(cè)器搭載的軌道相機(jī)影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合像元分辨率、探測(cè)器定位信息、探測(cè)器姿態(tài)信息、影像時(shí)統(tǒng)信息、火星表面高程信息及安裝布局等信息，通過誤差建模分析，完成火星表面目標(biāo)定位精度的評(píng)估，并提供工程化指導(dǎo)。

1 定位誤差分6790

目標(biāo)影像定位誤差，是指通過探測(cè)器光學(xué)遙感載荷在軌攝取的影像及相關(guān)輔助信息，經(jīng)解算后獲得的目標(biāo)位置與其實(shí)際位置的偏差對(duì)于軌道相機(jī)，影響其影像定位誤差的因素主要有[5-9]：1）影像像元分辨率信息；2）探測(cè)器定位信息；3）探測(cè)器姿態(tài)信息；4）影像時(shí)統(tǒng)信息；5）火星表面高程信息；6）安裝布局信息；7）其他信息。這些影響因素均為相互獨(dú)立的隨機(jī)變量。

1.1 影像像元分辨率信息

本文所提軌道相機(jī)，其成像方式為時(shí)間延時(shí)積分電荷耦合器件[10-11]（TDICCD）推掃成像方式，針對(duì)感興趣待測(cè)目標(biāo)，需首先確定目標(biāo)所在攝影行內(nèi)相機(jī)視軸與火星表面交點(diǎn)位置（作為定位基準(zhǔn)），進(jìn)行影像像元分辨率分析及像元計(jì)數(shù)[12-13]。該過程要考慮火星表面曲率對(duì)像元的畸變影響（尤其在探測(cè)器姿態(tài)機(jī)動(dòng)成像時(shí)），以避免像元分辨率形成累積誤差。

為了定量說明畸變的影響情況，以表1參數(shù)（參考典型火星遙感任務(wù)）進(jìn)行了分析，計(jì)算結(jié)果如圖1所示。

機(jī)動(dòng)角度增大，火星表面曲率對(duì)影像像元分辨率影響隨之增大。姿態(tài)機(jī)動(dòng)40°情況下，曲率對(duì)分辨率的影響已超過11%。

根據(jù)影像判讀目標(biāo)在像面的位置，因其以像素為單位，故存在統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)誤差，如圖2所示。

??為影像邊緣，?為目標(biāo)?所在攝影行，相機(jī)視軸與火星表面交點(diǎn)為。對(duì)?長度內(nèi)的像元數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并考慮分辨率畸變影響，可獲得目標(biāo)相對(duì)位置信息。

表1 火星表面曲率對(duì)影像像元分辨率影響計(jì)算參數(shù)

Tab.1 Calculation parameters on image pixel resolution influence by Mars surface curvature

圖1 探測(cè)器姿態(tài)機(jī)動(dòng)（40°）范圍內(nèi)影像像元分辨率變化情況（中心視場(chǎng)）

圖2 同一攝影行內(nèi)視軸火星表面交點(diǎn)與目標(biāo)的位置關(guān)系示意

1.2 探測(cè)器定位信息

火星探測(cè)器定位信息的獲取與近地衛(wèi)星相比存在較大區(qū)別：探測(cè)器與地球間空間距離在0.5~2.5個(gè)天文單位（Astronomical Unit，AU）間，存在約8~40min的雙向通信時(shí)延。近地衛(wèi)星可以以全球定位系統(tǒng)（GPS）、北斗等天基導(dǎo)航系統(tǒng)或地面測(cè)控系統(tǒng)為手段實(shí)現(xiàn)測(cè)定軌，精度可達(dá)到mm量級(jí)[14]，但無法直接應(yīng)用于深空探測(cè)任務(wù)[15]。深空探測(cè)器測(cè)定軌則主要依靠地面甚長基線干涉（Very Long Baseline Interferometry，VLBI）[16]系統(tǒng)及地面測(cè)控系統(tǒng)二者共同完成。

VLBI技術(shù)為深空探測(cè)中的主要測(cè)軌手段，對(duì)于視線垂直方向上的軌道變化有很高的靈敏度，地面多譜勒測(cè)量技術(shù)在視線方向上軌道變化的靈敏度較高[17]。VLBI系統(tǒng)采用地面觀測(cè)天線陣，同時(shí)接收探測(cè)器差分單向測(cè)距（Differential One-way Ranging Technique，DOR）信標(biāo)信號(hào)，可檢測(cè)垂直于視線方向的角度變化，其分辨能力由信標(biāo)信號(hào)波長和天線陣在垂直于DOR信標(biāo)方向的投影距離決定，其基本關(guān)系為：，即VLBI系統(tǒng)在垂直于視線方向的分辨能力與信標(biāo)信號(hào)波長及投影距離的比值成正比關(guān)系。我國“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星探測(cè)任務(wù)中，已實(shí)現(xiàn)月球車運(yùn)動(dòng)位置5~10cm測(cè)量精度[18]。

近地衛(wèi)星的定位信息一般以地球慣性系進(jìn)行描述，為實(shí)現(xiàn)探測(cè)器定位信息對(duì)火星表面目標(biāo)的定位誤差分析輸入，需完成坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，探測(cè)器測(cè)定軌信息流程如圖3所示：

圖3 探測(cè)器測(cè)定軌信息流程

根據(jù)探測(cè)器測(cè)定軌數(shù)據(jù)，經(jīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后，在火星軌道坐標(biāo)系下將探測(cè)器定位信息誤差分解為三個(gè)方向分量：沿探測(cè)器航跡的切向定位誤差?、垂直于探測(cè)器航跡的法向定位誤差?和沿探測(cè)器器下點(diǎn)的徑向定位誤差?S。

對(duì)探測(cè)器切向定位誤差進(jìn)行建模，該誤差與火星表面目標(biāo)定位誤差幾何關(guān)系如下圖4所示。和?分別對(duì)應(yīng)探測(cè)器的真實(shí)位置和測(cè)量位置；和?為上述兩種情況下相機(jī)視軸與火星表面交點(diǎn)（即目標(biāo)所在位置）；M為火星平均半徑；S和S?為上述兩種情況下探測(cè)器火心距；和?為上述兩種情況下探測(cè)器與火星幾何中心連線與火星表面的交點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)連接弧段對(duì)火星幾何中心（圖中表示）的張角；0為上述兩種情況下探測(cè)器位置對(duì)火星幾何中心的張角；z為相機(jī)離軸前視角。后文相同符號(hào)定義與上述相同。

根據(jù)圖中幾何關(guān)系，相機(jī)影像切向定位誤差?I可由式（1）~（5）進(jìn)行計(jì)算

（2）

（3）

（5）

對(duì)探測(cè)器法向定位誤差進(jìn)行建模，該誤差與火星表面目標(biāo)定位誤差幾何關(guān)系如圖5所示。為探測(cè)器真實(shí)及測(cè)量兩種位置情況下探測(cè)器位置對(duì)火星幾何中心的張角。

圖4 探測(cè)器切向定位誤差與火星表面目標(biāo)定位誤差幾何關(guān)系

圖5 探測(cè)器法向定位信息與火星表面目標(biāo)定位誤差幾何關(guān)系

根據(jù)圖中幾何關(guān)系

（7）

根據(jù)式（6）、（7），可計(jì)算獲得探測(cè)器法向定位誤差對(duì)火星表面目標(biāo)定位誤差的影響。

對(duì)探測(cè)器徑向定位誤差進(jìn)行建模，可知該誤差與火星表面目標(biāo)定位誤差幾何關(guān)系如圖6所示。和?為探測(cè)器真實(shí)及測(cè)量兩種位置情況下探測(cè)器器下點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)連接弧段對(duì)火星幾何中心的張角。

根據(jù)圖中幾何關(guān)系

（9）

（10）

根據(jù)式（8）~（10）可計(jì)算獲得探測(cè)器徑向定位誤差對(duì)火星表面目標(biāo)定位誤差的影響。

1.3 探測(cè)器姿態(tài)信息

火星探測(cè)器軌道相機(jī)與探測(cè)器為固連式安裝，相機(jī)視軸與探測(cè)器姿態(tài)信息直接相關(guān)。對(duì)于探測(cè)器側(cè)擺及俯仰機(jī)動(dòng)模式，姿態(tài)測(cè)量誤差對(duì)影像定位誤差的影響形式相同，相互獨(dú)立。探測(cè)器在軌姿態(tài)如圖7所示。g為探測(cè)器器下點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)連接弧段對(duì)火星幾何中心的張角。

圖6 探測(cè)器徑向定位信息與火星表面目標(biāo)定位誤差幾何關(guān)系

圖7 探測(cè)器姿態(tài)與火星表面目標(biāo)定位誤差幾何關(guān)系

探測(cè)器姿態(tài)信息對(duì)影像定位誤差??的影響關(guān)系可表示為

式中 ?和?為探測(cè)器側(cè)擺及俯仰姿態(tài)定姿誤差。

1.4 影像時(shí)統(tǒng)信息

采用探測(cè)器軌道相機(jī)影像進(jìn)行目標(biāo)定位計(jì)算時(shí)，影像信息需配以相應(yīng)時(shí)標(biāo)。若時(shí)間信息失配，將影響到影像定位信息解算所需參數(shù)的選取，如探測(cè)器位置及姿態(tài)信息等。

令相機(jī)攝錄時(shí)統(tǒng)誤差為?；探測(cè)器器下點(diǎn)速度為s；則因時(shí)間適配所等效的火星表面目標(biāo)位置誤差?t可表示為

由上式可見，時(shí)統(tǒng)誤差對(duì)火星表面目標(biāo)定位誤差的影響較大，橢圓探測(cè)軌道由于器下點(diǎn)速度因素，近火點(diǎn)的影響將更明顯。

1.5 火星表面高程信息

火星表面高程信息針對(duì)相機(jī)存在離軸前視的情況。相機(jī)推掃過程中，若目標(biāo)高程高于參考面，由于前視角的存在，拍攝到目標(biāo)的時(shí)刻將產(chǎn)生滯后，反之則超前，計(jì)算幾何模型如下圖8所示。L為考慮目標(biāo)高程情況下的目標(biāo)火星距，為探測(cè)器軌道相機(jī)視軸擦地角，12表示目標(biāo)高程，記為?T。

圖8 火星表面目標(biāo)高程對(duì)定位信息的影響示意

因相機(jī)前視角引起的火星表面目標(biāo)高程對(duì)其影像的定位誤差?T表示為

1.6 安裝布局信息

為滿足火星探測(cè)器軌道相機(jī)成像要求，相機(jī)布局需具備一定的安裝精度。對(duì)于無活動(dòng)部件情況，相機(jī)視軸的測(cè)量誤差將直接影響目標(biāo)定位誤差。在探測(cè)器本體坐標(biāo)系下，相機(jī)采用固連安裝形式。令?z為相機(jī)離軸前視角測(cè)量誤差，根據(jù)幾何關(guān)系，離軸前視角測(cè)量誤差對(duì)目標(biāo)的定位誤差可表示為

1.7 其他信息

火星探測(cè)器發(fā)射主動(dòng)段環(huán)境（振動(dòng)、噪聲等）、在軌環(huán)境（重力釋放、熱變形等）將會(huì)使探測(cè)器及軌道相機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生微形變，并具有一定的隨機(jī)性，較難把控。通過整器設(shè)計(jì)及地面試驗(yàn)，上述環(huán)境因素對(duì)火星表面目標(biāo)定位誤差的影響將得以有效抑制，此處不再詳述。

此外，一些不可預(yù)見的因素也會(huì)對(duì)探測(cè)器影像定位誤差產(chǎn)生影響，如影像攝錄過程中火星大氣傳輸路徑的不確定變化等。大氣傳輸路徑的不確定性可依靠相機(jī)自身優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行抑制，此處也不再詳述。

2 計(jì)算實(shí)例與誤差分析

為進(jìn)一步印證上述誤差分析過程的實(shí)用性，依據(jù)上述誤差建模，并參考國外相關(guān)型號(hào)參數(shù)，按照表2開展了火星表面目標(biāo)影像定位誤差的實(shí)際分析。

表2 火星表面目標(biāo)影像定位誤差計(jì)算實(shí)例

Tab.2 Calculation case of location error about Mars surface target image

根據(jù)上表分析計(jì)算結(jié)果，探測(cè)器定位信息、探測(cè)器姿態(tài)為影響火星表面目標(biāo)定位誤差的主要因素，所占權(quán)重較高。上述影響因素主要決定于地面測(cè)定軌系統(tǒng)及探測(cè)器導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制分系統(tǒng)，在工程設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)應(yīng)予以重視。

3 結(jié)束語

通過對(duì)基于影像信息的火星表面目標(biāo)定位誤差分析過程的介紹，結(jié)合火星探測(cè)器在軌飛行實(shí)際情況，明確了各影響因素的作用機(jī)理，通過建模及算例獲悉當(dāng)前工程水平下目標(biāo)定位誤差各影響因素的權(quán)重。本文分析和計(jì)算所得結(jié)論，對(duì)于后續(xù)深空探測(cè)項(xiàng)目中涉及影像數(shù)據(jù)應(yīng)用范疇的研究工作，可提供一定的理論支持和工程參考。

[1] 袁孝康. 遙感衛(wèi)星對(duì)地面目標(biāo)測(cè)向定位研究[J]. 空間電子技術(shù), 2005, 2(2): 1-9. YUAN Xiaokang. Study on Bearing Location of Remote-sensing Satellite Based on Ground Target Digital[J]. Space Electronic Technology, 2005, 2(2): 1-9. (in Chinese)

[2] 邸凱昌. 勇氣號(hào)和機(jī)遇號(hào)火星車定位方法評(píng)述[J]. 航天器工程, 2009, 18(5):1-5. DI Kaichang. A Review of Spirit and Opportunity Rover Localization Methods[J]. Spacecraft Engineering, 2009, 18(5): 1-5. (in Chinese)

[3] MOURIKIS A I, ROUMELIOTIS S I. A Multi-state Constraint Kalman Filter for Vision-aided Inertial Navigation[C]//IEEE International Conference on Robotics and Automation, Roma: IEEE, 2007.

[4] MOURIKIS A I, TRAWNY N, ROUMELIOTIS S I, et al. Vision-aided Inertial Navigation for Spacecraft Entry, Descent, and Landing[J]. IEEE Transactions on Robotics, 2009, 25(2): 264-280.

[5] 袁孝康. 星載遙感器對(duì)地面目標(biāo)的定位[J]. 上海航天, 2000, 17(3): 1-7. YUAN Xiaokang. Location of Ground Targets by Satellite-borne Remote Sensors[J]. Aerospace Shanghai, 2000, 17(3): 1-7. (in Chinese)

[6] 陸啟省, 南樹軍, 白沁園, 等. 基于單星定位的火星著陸器初定位方法研究[J]. 航天返回與遙感, 2012, 33(6): 10-16.LU Qisheng, NAN Shujun, BAI Qinyuan, et al. Initial Location Method for Mars Lander Based on Single Satellite Location[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2012, 33(6): 10-16. (in Chinese)

[7] 岳春宇, 何紅艷, 鮑云飛, 等. 星載激光高度計(jì)幾何定位誤差傳播分析[J]. 航天返回與遙感, 2014, 35(2): 81-86. YUE Chunyu, HE Hongyan, BAO Yunfei, et al. Study on Error Propagation of Space-borne Laser Altimeter Geometric Positioning[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2014, 35(2): 81-86. (in Chinese)

[8] 賈賀, 榮偉. 火星探測(cè)器減速著陸技術(shù)分析[J]. 航天返回與遙感, 2010, 31(3): 6-14. JIA He, RONG Wei. Mars Exploration Deceleration Landing Technology Analysis[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2010, 31(3): 6-14. (in Chinese)

[9] 徐晴, 牛俊坡, 施偉璜, 等. 基于軌道器的火星著陸器定位及精度分析[J]. 航天返回與遙感, 2016, 37(6): 28-38. XU Qing, NIU Junpo, SHI Weihuang, et al. Positioning and Precision Analysis for Mars Lander Based on Orbiter Measurement[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2016, 37(6): 28-38. (in Chinese)

[10] 李強(qiáng), 樊奔, 陳希. 一種基于多線陣集成TDICCD的低軌成像驅(qū)動(dòng)方法[J]. 航天返回與遙感, 2016, 37(1): 32-40. LI Qiang, FAN Ben, CHEN Xi. Driving Method of Low Earth Orbit Imaging Based on Multi-linear TDICCD[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2016, 37(1): 32-40. (in Chinese)

[11] 馬天波, 郭永飛, 李云飛. 科學(xué)級(jí)TDICCD相機(jī)的行頻精度[J]. 光學(xué)精密工程, 2010, 18(9): 2028-2035. MA Tianbo, GUO Yongfei, LI Yunfei. Precision of Row Frequency of Scientific Grade TDICCD Camera[J]. Optics and Precision Engineering, 2010, 18(9): 2028-2035. (in Chinese)

[12] 佟首峰, 劉金國, 阮錦, 等. 推帚式TDICCD相機(jī)應(yīng)用分析[J]. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù), 2001, 23(1): 33-37. TONG Shoufeng, LIU Jinguo, RUAN Jin, et al. An Analysis for Application Technique of Push-broom TDICCD Imaging Camera[J]. Chinese Journal of Nosocomiology Systems Engineering and Electronics, 2001, 23(1): 33-37. (in Chinese)

[13] 蔣光偉. TDICCD的空間分辨率特性[J]. 紅外, 2001, 27(9): 17-21. JIANG Guangwei. The Spatial Resolution Characteristic of TDICCD[J]. Infrared, 2001, 27(9): 17-21. (in Chinese)

[14] 周三文, 諶明, 盧滿宏. 衛(wèi)星高精度測(cè)定軌方案探討[J]. 遙測(cè)遙控, 2009, 30(4): 21-26. ZHOU Sanwen, CHEN Ming, LU Manhong. A Precise Orbit Determination Scheme for Satellites[J]. Journal of Telemetry, Tracking and Command, 2009, 30(4): 21-26. (in Chinese)

[15] 喬書波, 李金嶺, 孫付平. VLBI在探月衛(wèi)星定位中的應(yīng)用分析[J]. 測(cè)繪學(xué)報(bào), 2007, 36(3): 262-268. QIAO Shubo, LI Jinling, SUN Fuping. Application Analysis of Lunar Exploration Satellite Positioning by VLBI Technique[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2007, 36(3): 262-268. (in Chinese)

[16] HU H, GU D. Landmark-based Navigation of Industrial Mobile Robots[J]. Industrial Robot: An International Journal, 2000, 27(6): 458-467.

[17] 劉慶會(huì), 史弦, 王偉華, 等. 超高精度的甚長基線干涉相位時(shí)延推導(dǎo)法及其在我國的應(yīng)用前景[J]. 物理, 2009, 38(10): 712-716. LIU Qinghui, SHI Xian, WANG Weihua, et al. High-accuracy Determination of Very Long Baseline Interferometry Phase Delays and Its Applications in China?s Future Missions[J]. Physics, 2009, 38(10): 712-716 . (in Chinese)

[18] 劉慶會(huì), 吳亞軍. 高精度VLBI技術(shù)在深空探測(cè)中的應(yīng)用[J]. 深空探測(cè)學(xué)報(bào), 2015, 2(3): 208-212. LIU Qinghui, WU Yajun. Application of High Precision VLBI Technology in Deep Space Exploration[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2015, 2(3): 208-212. (in Chinese)

（編輯：龐冰）

Precision Analysis on Non-cooperative Target Location of Mars Surface Based on Camera Image Data

ZHANG Wei1,2LI Jinyue1,2

（1 Shanghai Institute of Satellite Engineering, Shanghai 201109, China）（2 Shanghai Key Laboratory of Deep Space Exploration Technology, Shanghai 201109, China）

In the mission of Mars remote sensing exploration, acquisition of original non-cooperative target location information on Mars surface is significantly important for science research and engineering implementation, it is also one of the key items of application on remote sensing information from Mars. Precision analysis aimed at location information will provide key instruction to enhance location precision of non-cooperative target on Mars surface. In this paper, the orbit camera loaded by Mars probe is treated as the means for image information acquisition. Based on the acquired image data, each of error items on Mars surface non-cooperative target is modeled and discussed, including image pixel resolution, probe location, probe attitude, image time unification, Mars surface elevation, assembly layout, and some other information. An actual calculation case to provide analysis proposal for the enhancement about location accuracy of Mars surface target is shown in this paper. As one of the innovation point, this paper fulfilled the completeness statement of location precision analysis based on the image information by the usage of probe-earth circle with the background of Mars exploration. The analysis outcome can provide some engineering instruction for the optimizing application of subsequent remote-sensing and imaging detection on planet and small body.

image data; error analysis; orbit camera; non-cooperative target location; Mars probe

V419+.9

A

1009-8518(2017)04-0027-09

10.3969/j.issn.1009-8518.2017.04.004

張嵬，男，1976年生，2005年獲上海理工大學(xué)光學(xué)工程專業(yè)工學(xué)碩士學(xué)位，高級(jí)工程師。研究方向?yàn)樯羁仗綔y(cè)與空間科學(xué)總體技術(shù)及載荷應(yīng)用技術(shù)。Email：zw1229@126.com。

2017-05-02