深空探测
深空探测技术分析
深空探测技术分析随着人类的科技水平不断提升，深空探测技术也得到了空前的发展。
人们越来越能够深入探索宇宙的奥秘，从而更好地认识我们所处的这个宏伟的宇宙世界。
本文将从太空探测器的技术原理、探测任务、发展历程等方面进行分析，以期更好地了解深空探测技术的现状和未来发展趋势。
一、太空探测器技术原理太空探测器的种类繁多，涉及的技术原理也各不相同。
但是，大部分太空探测器的核心技术都是基于人类对宇宙各种物理现象的理解和探索，如光学、电磁波、粒子等。
这些探测方式可大致分为以下几类：1. 光学探测光学探测是指使用红外、紫外、可见光等光学信号进行探测。
其中，红外波段的探测可突破星际尘埃的阻碍，从而观察到更远的天体；紫外波段的探测可以寻找生命迹象，可用于地球外生命的探测。
光学探测技术的主要设备包括望远镜、光谱仪、成像仪等。
2. 射电探测射电探测是指使用射电波进行探测。
射电波不受星际尘埃的阻碍，可以在宇宙中行进数亿年之久而不失真。
利用射电探测技术，可以探测星体的电磁辐射、星际气体等信息。
射电探测技术的主要设备包括射电望远镜、射电干涉仪等。
3. 粒子探测粒子探测是通过探测宇宙射线中的粒子来获得宇宙的信息。
粒子探测技术可以研究宇宙中的黑洞、星际气体等。
粒子探测技术的主要设备包括粒子探测器、带电粒子谱仪等。
二、太空探测器的探测任务太空探测器的探测任务多种多样，以下列举几个重要的探测任务：1. 行星探测行星探测是指对各行星的物理构造、化学成分、历史演化等方面进行探测。
目前，人类已经对太阳系的大多数行星进行了探测，其中最成功的探测任务包括旅行者、先驱者、火星探测器等。
2. 星际空间探测星际空间探测是指对银河系、恒星附近等范围内的物理现象进行探测。
目前，人类已经利用射电望远镜、卫星等技术进行了广泛的探测。
通过星际空间探测，人们可以更好地了解银河系的演化历史、恒星的形成以及宇宙射线等现象。
3. 工程应用探测工程应用探测主要是用于卫星通信、气象卫星、地理信息卫星等领域。
深空探测任务关键技术概述
深空探测任务关键技术概述深空探测是人类探索宇宙的重要手段，为了实现对深空的探索，科学家和工程师们需要不断突破技术难题，开发出关键的深空探测技术。
本文将对深空探测任务的关键技术进行概述，包括推进技术、导航与定位技术、通信技术和生命维持技术。
推进技术是深空探测任务中至关重要的一项技术。
在太空中，物体会受到微弱的引力，因此需要使用推进器来实现改变速度和方向的能力。
目前，常用的推进技术包括化学推进技术和电离推进技术。
化学推进技术通过燃烧推进剂产生的高温高压气体驱动航天器，其优点是推力大，缺点是推进剂有限，限制了任务的持续时间。
电离推进技术则利用电场将粒子加速并喷射出去，具有较高的速度和较低的燃料消耗，适合长时间的深空探测任务。
导航与定位技术是深空探测任务中的另一个重要方面。
在地球附近的轨道任务中，可以借助地球或其他星体的引力进行定位。
但在远离星球和行星的深空环境中，传统的定位技术就无法使用了。
因此，科学家们开发了一些新的导航与定位技术，如星敏感器、惯性导航系统和激光定位系统。
星敏感器通过观测恒星的位置来确定航天器的方向。
惯性导航系统则通过测量加速度和角速度来确定位置和方向。
激光定位系统利用激光测距技术来定位航天器与目标的距离。
这些技术的结合可以提供精确的导航与定位能力，确保深空探测任务的准确执行。
通信技术是使得深空探测任务与地球保持联系的关键。
由于深空探测任务的距离遥远，传统的无线电通信技术无法满足数据传输的需求。
因此，科学家们开发了一些新的通信技术，如Ka波段通信和激光通信。
Ka波段通信利用较高的频率和较宽的带宽，可以实现更高的数据传输速率。
激光通信则利用激光束来传输数据，具有更高的传输速率和更低的功耗。
这些通信技术的应用可以确保深空探测任务与地球之间的及时和高效的数据传输，为科学家提供宝贵的信息，推动人类对宇宙的认识。
除了推进技术、导航与定位技术和通信技术，深空探测任务还需要解决生命维持技术的挑战。
深空探测技术研究与应用
深空探测技术研究与应用一、引言随着科学技术的不断发展，人类对于深空的探索也越来越深入。
深空探测技术成为了现代科技的重要领域，它能够帮助人类更加深入地了解宇宙的本质。
在本文中，我们将从以下几方面探讨深空探测技术的研究与应用。
二、深空探测技术概述深空探测技术是指为了探测宇宙中更加偏远地区的技术手段，包括了推进系统、探测仪器、通讯系统等多方面的技术。
深空探测技术的目的是获取更加精确的数据信息，比如重力、磁场、温度等，从而更好地了解宇宙本身的结构构成。
深空探测技术主要有以下几种：1. 推进系统要想完成深空探测的任务，首先需要足够的推进力。
常见的推进器有化学推进器、离子发动机、核推进器等。
相较而言，离子发动机具有更好的效率和连续推进时间。
2. 探测仪器探测仪器是深空探测技术中最重要的部分。
通常包括了光学相机、红外相机、x射线相机、中子探测器等，其中光学相机是最重要的。
光学相机的主要作用是进行图像的采集和处理，并将数据传回地球。
3. 通讯系统探测器与地球之间的通讯系统是深空探测技术中非常关键的一环节。
传递过程中需要很高的频带宽度和稳定的传输速度，目前主要采用的是射电信号和激光通讯。
三、深空探测技术的应用深空探测技术已经广泛地应用于各个领域之中。
以下是其中的几个具体应用。
1. 行星探测行星探测是深空探测技术中最为常见的应用之一。
目前，太阳系内的多个行星都已经被现代科技所探索。
通过对行星和卫星的探测，科学家已经对其大小、形态、表面特征等有了更加深入的了解。
2. 星际探测星际探测是指向其他行星系的探测。
例如，早在上世纪70年代，宇宙探测器“旅行者1号”和“旅行者2号”就已经探测到了海王星和天王星。
随着新技术的不断进步，未来人类对于其他行星系的探索也会越来越深入。
3. 深度空间天文观测深度空间天文观测是指利用深空探测技术来进行天文学研究。
深空探测技术可以实现对遥远星系的观测和测量，从而帮助我们更好地了解宇宙的本质。
如何利用行星轨道进行深空探测
如何利用行星轨道进行深空探测在人类探索宇宙的征程中，深空探测一直是一个充满挑战和机遇的领域。
而行星轨道的特性为我们进行深空探测提供了宝贵的资源和途径。
理解并巧妙地利用行星轨道，能够极大地提高深空探测任务的效率和可行性。
首先，我们需要了解行星轨道的一些基本特点。
行星围绕太阳的轨道并非是完美的圆形，而是椭圆形。
这就意味着行星在不同位置时与太阳的距离不同，其运动速度也会有所变化。
此外，行星之间的相对位置和引力相互作用也会对轨道产生影响。
利用行星轨道进行深空探测的一个重要方式是借助行星的引力助推。
当探测器接近行星时，行星的强大引力会使探测器加速，就像弹弓一样将探测器“弹射”出去，从而大大节省燃料并提高探测器的速度。
例如，美国宇航局（NASA）的“旅行者 2 号”探测器在经过木星、土星、天王星和海王星时，都利用了这些行星的引力助推，成功地将探测范围扩展到了太阳系的边缘。
在规划深空探测任务时，精确计算行星的轨道位置和探测器的飞行路径至关重要。
这需要考虑众多因素，包括行星的轨道周期、探测器的发射时间窗口、以及行星之间的相对位置关系等。
通过精心设计，可以使探测器在合适的时间到达合适的位置，充分利用行星的引力助推，实现最优的探测路线。
除了引力助推，行星轨道还为探测器提供了相对稳定的通信和观测条件。
当探测器位于某些特定的行星轨道位置时，与地球之间的通信信号会更加稳定和清晰，有利于数据的传输和指令的接收。
同时，从这些位置观测其他天体，也能够获得更好的视角和更准确的观测数据。
另外，行星轨道的分布也可以帮助我们选择合适的探测目标。
例如，如果我们想要探测太阳系外的行星，那么位于特定轨道位置的行星可能更容易被发现和研究。
通过对行星轨道的长期观测和分析，我们可以了解太阳系的形成和演化过程，进而为寻找其他类似太阳系的星系提供线索。
然而，利用行星轨道进行深空探测并非一帆风顺，也面临着诸多挑战。
其中一个主要的挑战是轨道计算的复杂性和不确定性。
深空探测器的技术现状与未来展望
深空探测器的技术现状与未来展望深空探测是一项极具挑战性和前沿性的科学技术工作。
这项工作包括对太阳系外天体、行星、彗星、小行星和其它宇宙现象的探索与研究。
随着科技的飞速发展，深空探测器的技术也在不断进步，展开了人类探索未知宇宙的伟大征程。
本文将就深空探测器的技术现状与未来展望进行详细探讨。
1. 深空探测器的工作原理深空探测器一般由多个核心部件组成，包括动力系统、控制系统、通信系统和科学仪器。
动力系统负责提供推进力，使探测器能够到达目标区域，而控制系统则确保探测器在太空中正确航行。
通信系统则可以实现地面与探测器之间的信息传送，科学仪器则是用于具体数据收集和分析。
探测器通常采用多种推进方式，包括化学推进、离子推进和电推力等。
不同的推进方式具有不同的优缺点，例如，化学推进虽然提供更大的初始推进力，但效率较低；而离子推进能提供长期的微小推力，更适合于远航。
这些技术选择直接影响到探测器的任务有效性。
2. 现有深空探测器技术分析目前，全球范围内已有多个成功运行的深空探测器，它们在各自的任务中均取得了丰硕的成果。
2.1 美国国家航空航天局（NASA）的探测器NASA在深空探测方面处于领先地位，其众多任务取得了重要成果。
例如，“旅行者1号”和“旅行者2号”是人类第一个进入星际空间的探测器，提供了大量关于外行星及其卫星的信息；“新视野号”则成功飞掠冥王星，开启了对边缘太阳系的探索。
此外，“火星车辆”的成功着陆和持续工作的结果，为人类了解火星环境及其可能存在生命奠定了基础。
2.2 欧洲空间局（ESA）的贡献ESA也在深空探测领域中扮演了重要角色。
例如，“罗塞塔”任务通过对彗星67P/丘留莫夫–格拉西门科进行深入探索，带回了宝贵的数据。
这些数据不仅有助于理解彗星的组成及演变，对研究太阳系起源也提供了重要线索。
2.3 中国的探索进程近年来，中国在深空探测方面取得了显著进展。
“嫦娥”系列月球探测器成功完成了多次月球着陆和取样工作；“ Tianwen-1 ”火星探测器于2021年成功着陆火星，并开展相关科学实验。
深空探测的意义和长期计划
深空探测的意义和长期计划深空探测，是指对宇宙深处进行的探测和研究，它不仅仅是一项科学研究，更是一种探索人类宇宙起源和未来的精神追求。
深空探测意义重大，除了可以让人类更好地了解宇宙和自身，还可以为人类的未来和进步指明方向。
一、探索宇宙的奥秘深空探测，能够帮助人类了解宇宙的奥秘。
人们通过观测宇宙深处，可以获得更多信息，了解宇宙组成、演化和形成的规律，从而更好地认识宇宙的本质和内在机理。
通过对太阳系以外的天体进行观察研究，人类可以更好地了解宇宙的大规模结构和演变过程。
例如，我们可以通过探测银河系，来研究银河系的结构和构成，通过探测宇宙微波背景辐射，来研究宇宙早期的演化过程。
这些研究成果，能够帮助人类更好地认识宇宙的演化历程，揭示宇宙起源的奥秘。
二、探索宇宙中生命的可能性深空探测，也能够帮助我们更好地了解宇宙中生命的可能性，以及通过了解宇宙中的生命，推动人类对生命的认知和探索。
人类在太阳系以外的地方，搜寻生命的存在，是一项科学任务。
例如，我们可以通过探测地外行星，研究表层温度和大气质量等因素，从而判断是否存在液态水等条件，探寻能否存在生命的迹象。
还可以通过研究陨石和星际尘埃等物质，寻找有机分子和其他生物分子的合成，从而确定宇宙中的生命起源和演化规律。
三、探索身处宇宙中的人类除了了解宇宙的奥秘和生命的可能性，深空探测也能够帮助人类更好地了解自身。
如果把人类视为宇宙中的一部分，那么探测宇宙，也是探测人类自身的一种方式。
例如，我们可以通过探测散发出的辐射、引力波、中微子等信息，来研究宇宙中存在的黑洞、中子星等大质量天体的性质和特征，进而了解宇宙的组成和演化过程。
同时，还能够通过研究太阳风和星际介质等物质的特性和分布规律，预测宇宙中的物质运动和坍缩机理等。
这些理论和数据的应用，也可以设法应用到地球科学中，从而帮助人类应对矿产开采、资源管理、环保等问题。
长期计划：拓展深空探测为了更好地了解宇宙和自身，深空探测有必要长期持续地进行。
天文工程师深空探测技术掌握
天文工程师深空探测技术掌握在人类探索宇宙的征程中，天文工程师扮演着至关重要的角色。
他们是推动深空探测技术不断发展的中坚力量，凭借着深厚的专业知识、创新的思维和不懈的努力，逐步揭开宇宙的神秘面纱。
深空探测，顾名思义，是指对远离地球的天体和空间进行的探测活动。
这一领域充满了挑战和未知，需要天文工程师掌握一系列复杂而尖端的技术。
首先，天文工程师必须精通天文观测技术。
他们要了解各种类型的望远镜，从地面上的大型光学望远镜到太空中的射电望远镜、红外望远镜等。
不同的望远镜有其独特的工作原理和观测优势，天文工程师需要根据探测目标和任务需求，选择最合适的观测设备，并熟练掌握其操作和数据分析方法。
例如，在观测遥远的星系时，需要利用大型光学望远镜捕捉微弱的光线，并通过复杂的图像处理技术提取出有价值的信息。
其次，航天器设计与制造技术是天文工程师的核心能力之一。
为了能够在深空中顺利运行，航天器必须具备高度的可靠性、稳定性和适应性。
天文工程师要参与航天器的总体设计，包括结构设计、动力系统设计、姿态控制设计等。
同时，他们还要考虑航天器在极端环境下的热防护、辐射防护等问题。
在材料选择上，也需要精挑细选，以确保航天器能够承受太空环境的考验。
例如，在设计火星探测器时，需要考虑火星表面的复杂地形、稀薄的大气和强烈的温差，选用能够适应这些条件的材料和结构。
轨道设计与控制技术也是关键所在。
深空探测任务中的航天器需要沿着精确计算的轨道飞行，以到达目标天体并进行科学观测。
天文工程师要运用数学、物理学和力学的知识，计算出最优的轨道参数，并通过地面测控系统对航天器的轨道进行实时监测和调整。
这就像是在茫茫太空中为航天器绘制一条精确的“航线”，稍有偏差都可能导致任务的失败。
例如，在进行月球探测任务时，航天器的轨道设计要考虑月球的引力影响，以及地球和月球之间的相对位置关系，确保探测器能够准确地进入月球轨道。
此外，天文数据处理与分析技术同样不可或缺。
深空探测会产生海量的数据，这些数据包含着关于宇宙的宝贵信息。
深空探测
深空探测是指脱离地球引力场，进入太阳系空间和宇宙空间的探测。
主要有两方面的内容：一是对太阳系的各个行星进行深入探测，二是天文观测。
目录编辑本段深空探测的未来深空探测是在卫星应用和载人航天取得重大成就的基础上，向更广阔的太阳系空间进行的探索。
随着21世纪的到来，深空探测技术作为人类保护地球、进入宇宙、寻找新的生活家园的唯一手段，引起了世界各国的极大关注。
通过深空探测，能帮助人类研究太阳系及宇宙的起源、演变和现状，进一步认识地球环境的形成和演变，认识空间现象和地球自然系统之间的关系。
从现实和长远来看，对深空的探测和开发具有十分重要的科学和经济意义。
深空探测将是21世纪人类进行空间资源开发与利用、空间科学与技术创新的重要途径。
21世纪探测的五个重点领域◆月球探测；◆火星探测；◆水星与金星的探测；◆巨行星及其卫星的探测；◆小行星与彗星的探测。
深空探测的总体目标是◆利用空间资源(能源、资源、环境)；◆扩展生存空间；◆探索太阳系和宇宙(包括生命)的起源和演化；◆为人类社会的可持续发展服务。
编辑本段世界各国深空探测活动一览从1958年美国和前苏联启动探月计划开始，世界发达国家和航天技术大国都先后开展了多种类型的深空探测活动。
全世界进行过月球探测的国家和地区有美国、前苏联/俄罗斯、欧洲和日本以及中国。
已经开展月球探测活动123次，其中美国56次、包括10次载人月球探测，成功37次，失败19次，成功率66%。
俄罗斯64次，成功21次，失败43次。
欧洲1次。
日本2次，其中，2007年9月14日发射了一颗探月卫星，这项探测活动目前仍在进行中。
在早期探月活动中，火箭故障率较高导致成功率普通不高。
整个人类探月活动目前的成功率约为48%。
随着火箭技术的发展和成熟，故障有所减少。
近年来，探月活动的大部分故障主要集中在探测器上。
火星是月球之外又一大探测热点，目前人类已经进行的火星探测37次，正在进行和即将进行的火星探测5项。
已经成功和基本成功的有17次，失败20次。
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6 参考文献
参考文献
【1】柴霖， 许秀玲. 深空测控体系结构与技术发展.电讯技术， 2010,50(8): 1-6 （Chai Lin, Xu XiuLing. Architecture and technology development of deep space TT&C communication system. Telecommunication Engineering, 2010, 50(8): 1-6(in Chinese)) 【2】Bhaskaran S, Riedel JE, Synnott SP, et al. The Deep Space1 autonomous navigation system - A post-flight analysis.AIAA/ AAS Astrodynamics Specialist conference ， Denver,2000 【3】Kubota T, Hashimoto T, Kawaguchi J, et al. Navigation guidance and control of asteroid sample return spacecraft: MUSES-C. In: the Proceedings of 4th ESA International Conference on Spacecraft Guidance Navigation and Control 【4】Mastrodemos N, Kubitschek DG, Synnott SP. Autonomous navigation for the Deep Impact mission encounter with comet Tempel 1. Space Science Reviews, 2005, 117(1-2):95-121
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巡航段光学自主导航的流程为
第一步：设计标准轨道
第六步： 轨道机动
根据轨道确定的结果调整当前轨道 与标称轨道之间的偏差，以满足任 务的需求。
6 5
1 2
这是整体任务的第一步，标称轨道 设计质量的优劣，将直接影响巡航 段自主导航中导航小行星的筛选序 列。
第五步： 轨道确定
根据图像处理得到的观测数据及航天器动 力学方程。
一、光学自主导航的基本概念 光学自主导航技术是利用光学测量装置观 测天体以引导探测器正确安全航行的技术。
二、光学自主导航的工作原理 光学导航的工作原理是探测器利用自身 携带的光学相机或者其它成像仪器观测目 标行星或者目标行星上的特征路标（针对 最终接近段和着陆段光学导航而言），然 后处理观测到的光学图像信息，进而确定 探测器的相对位置和姿态信息。
在嫦娥二 号成功完成 任务的时候， 我们还得重 视在这个过 程中的一个 细节，那就 是紫外自主 导航技术的 试验。
二、展望
光学自主导航技术因具有众多的优点和潜在的 价值，其在国外的深空探测活动中已经成功验证 并逐步开始在实际任务中应用。随着光学敏感器 技术的进一步发展及对其他技术研究的进一步深 入，自主导航技术将成为未来深空探测的发展必 然趋势，并且将对未来的深空探测任务起到深远 的影响。
THANK
YOU～
第二步：筛选导航小行星
由于深空探测巡航过程中拍摄小行星的 光学数据是确定航天器位置的唯一数据 源，因此导航小行星序列的优劣就直接 影响自主导航的精度。
4
3
第四步： 图像处理
图像处理的结果就是光学自主导航的观 测数据，图像处理能力的强弱直接影响 导航定位的精度。
第三步：拍摄小行星
小行星拍摄效果的好坏及拍摄图像的数 量将直接影响图像处理的结果和观测数 据量。
• 月平轮廓圆及其它的像
S 表示卫星所在的位 置，过 点做月球椭 球面的切线，切点组 成的封闭曲线为月平 轮廓圆，轮廓圆所在 的平面为月平平面。
建立月球敏感器的 测量坐标系Fse（红 色线）其原点Ose为 敏感器焦点，Zse沿 着相机的光轴方向， Xse与像平面的基准 线平行，Yse与Xse 和Zse 构成右手直角 坐标系。 在像平面也建立相 应坐标系。各轴与 Fse的轴相平行。 其中Fm为相机的 焦距。轮廓圆上的任 意一点P在像平面上 的像为 P’,所有的像 点构成的封闭曲线就 是轮廓圆所成的像。
确定探测器的相对位置和姿态信息
月球紫外敏感器的简述
月球紫外敏感器是环月卫星光学自主导航系统 中的核心部件。 月球紫外敏感器是一种成像式敏感器，它的 视场能够达到150度，主要功能包括两部分： 图像获取和图像处理。
月球紫外敏感器的工作原理
月球紫外敏感器的工作原理：首先，对月面成 像，获取月球图像；然后，利用图像处理的知识 提取月球圆盘的边缘信息，根据月球圆盘和太空 背景之间的亮度差，得到月球圆盘的真实边缘， 并与晨昏分界线相区分，逐一建立各边缘点的空 间矢量；最后，根据这些空间矢量的集合，得到 月心矢量在敏感器测量坐标系中的坐标，进而求 解出俯仰角和滚转角即可知相对位置和姿态信息。
5. 发 展 与 展 望
一、发展
嫦娥二号卫星 于2010年10月1日成功发射。 2011 年 8月 25 日成功捕获入轨，使我国成 为继美国、欧空局之后第 3个实现日-地拉格 朗日点探测的国家, 同时也是首个从月球轨 道出发探测日-地拉格朗日点的国家。卫星在 目标Lissajous 轨道飞行200余天，完成了多 项科学探测和工程试验任务。
【5】王大轶,黄翔宇.深空探测自主导航与控制技术综述[J].空间控 制技术与应 用,2009, 35(3):6–12. 【6】Riedel JE, Bhaskaran S, Desai S, et al. Deep Space 1 Technology Validation Report-Autonomous Optical Navigation JPL Publication, JPL, Pasadena CA, USA, October 2000 【7】Bhaskaran S, Desai SD, Dumont PJ, et al. Orbit Determination Performance Evaluation of the Deep Space 1 Autonomous Navigation System. AIAA/ASS Space Flight Mechanics Meeting, Monterey, 1998
随着深空探测任务的实施,国外深空探测航天器控制技术的发 展经历3个阶段：
发展历程
1
遥测遥控(地面控制)
Telemetry and Telecontrol System
发展 历程
3
2
半自主控制
Semi-autonomous control
自主控制
autonomous control
3. 光学自主导航的工作原理
由上述可得到月心矢量在敏感器测量坐标系中 的坐标，进而可求解出俯仰角和滚转角即可知 相对位置和姿态信息。
4. 光学自主导航的主要流程
探测器的飞行段
1.
2.
3.
4.
5.
巡航段
目标捕获段
飞越段
环绕段
着陆段
在不同的飞行阶段探测器所处的空间环境不同，光学敏感器 拍摄的目标对象不同，图像处理的算法在细节上也有不同，但 对于每个飞行阶段，光学自主导航涉及到的主要流程是大致相 同的。下面以“深空1 号”任务巡航段基于小行星的自主导航 为例[6,7]，讲述光学自主导航的主要流程。
Deep-Space Exploration
深空探测中的光学
——光学自主导航技术
讲解人:王豪
小组成员：白钰 成祎珊 李茜 邵龙 吴杨
目录
1.深空探测自主导航技术发展的背景
2.深空探测自主导航技术的发展历程
3.光学自主Leabharlann 航的工作原理4.光学自主导航的主要流程
5.发展与展望
6.参考文献
背景
随着人类探索太空能力的不断增强，深空探测逐渐成为了 世界各航天领域的新热点。 深空探测与近地空间测控最根本的一个区别就是“远”[1]， 然而这个“远”字却给深空探测任务带来了诸多的难题。首先 最明显的就是通信时延巨大，这样会给航天器的安全生存问题 带来了潜在的威胁。由于时延巨大，地面测控很难立即对航天 器的故障进行干预处理，这就相当于增加了探测器的安全风险。 因此，要求航天器有一定的自主导航及控制能力，特别是对于 深空探测载人航天器，这一点显得尤为重要。为了克服地面测 控中遇到的困难，深空探测中的自主导航技术在20世纪60年 代就引起了人们的重视。
有了月平圆轮廓成像图，再加上一些公式的 推导，我们可以计算出敏感器测量坐标Fse和 像坐标之间的对应关系，从而提取月球圆盘的 边缘信息。
• 确定月心矢量
月心矢量的确定包括两部分:月心距和月心单位矢 量的确定。
在假设月球为理想圆球的前提下，我给大家介 绍一下辅助单位球的计算方法。
如果月心在像平面上的坐标为( Xm，Ym )已知, 由敏感器的成像原理 可以得到由月心指向卫星的单位向量在Fse坐标系中的坐标