[发明专利]一种深空探测器光学载荷配置方法

摘要

本发明提供一种深空探测器光学载荷配置方法，具体步骤如下：创建探测器单元；创建星体表面环境单元；创建动态光照单元；创建光学载荷可视化单元：在光学载荷成像模型中，载入探测器单元、星体表面环境单元及动态光照单元，通过对探测器的位置姿态、星体表面环境参数、光照参数、光学载荷成像属性交互式动态设置和调整，获得不同工况下光学载荷成像效果的图像或视频，同时跟踪光学载荷视场遮挡情况和探测器星体表面阴影状态，从而获取最优光学载荷成像属性，并利用其进行光学载荷配置。本发明对不同工况下的图像或视频进行判断，从而使得配置的光学载荷满足在不同工况下的要求。

主权项

一种深空探测器光学载荷配置方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一，创建探测器单元：导入探测器三维模型、模型轻量化处理、设置探测器模型材质属性、设置探测器模型机构运动部件的运动属性；步骤二，创建星体表面环境单元：星体表面地形随机生成、星体表面典型地貌特征附加；步骤三，创建动态光照单元：设置太阳高度角、方位角属性；步骤四，创建光学载荷可视化单元：在光学载荷成像模型中，载入探测器单元、星体表面环境单元及动态光照单元，通过对探测器的位置姿态、星体表面环境参数、光照参数、光学载荷成像属性交互式动态设置和调整，获得不同工况下光学载荷成像效果的图像或视频，同时跟踪光学载荷视场遮挡情况和探测器星体表面阴影状态，从而获取最优光学载荷成像属性，并利用其进行光学载荷配置；具体的过程为：（1）从星体表面环境单元中选取星体表面场景，将所选的星体表面场景、动态光照单元及探测器单元导入到光学载荷可视化单元中；（2）在光学载荷可视化单元中设置初始光学载荷成像属性；具体包括如下步骤：i）从任务需求出发，根据任务的关键点和关键环节，对任务需求进行细化，分解成任务的具体观测目标；ii）设定初始探测器着陆姿态为标称姿态，初始星体表面环境为水平面，初始光照条件为在轨飞行中的标称状态，以最小的资源代价实现最佳成像效果和最大范围的可视化效果的原则，初步确定光学载荷的数量及其每个光学载荷的观测目标；iii）考虑观测目标的位置，使光学载荷顺光成像，结合光学载荷视场角和成像距离，获取光学载荷成像属性的初始参数，所述成像属性包括光学载荷的数量、光学载荷的位置信息、视场角、焦距、有效像元素、成像距离、MTF及帧频，其中所述位置信息包括安装部位、俯仰角和偏航角；（3）基于设置的成像属性，在选定的星体表面场景下对探测器的三维模型进行渲染，获取光学载荷成像效果的图像或视频；（4）更新选定的探测器着陆姿态参数、星体表面环境参数和光照参数，获得不同工况下光学载荷成像效果的图像或视频，所述探测器着陆姿态参数包括着陆器姿态偏差角和着陆腿压缩量，所述星体表面环境参数包括坑的尺寸和位置、石块的尺寸和位置、斜坡的坡度和方向、平地的尺寸、山包的尺寸、凹地的尺寸，所述光照参数包括太阳高度角和方位角；（5）根据光学载荷视场遮挡情况和探测器星体表面阴影状态，判断当前设定光学载荷成像属性所对应的图形或视频是否满足要求，若是则输出此时设定的光学载荷成像属性，否则，更新当前设置的光学载荷成像属性，并重复步骤（3）～（5），直到输出的光学载荷成像效果的图像或视频满足任务需求为止；（6）根据输出的光学载荷属性对探测器上的光学载荷进行配置。