基于MGS测图段部分弧段的精密定轨及火星重力场模型解算

火星探测器精密定轨关联到火星探测任务的成功实施并为其科学目标的顺利完成提供保障,火星重力场研究除了为精密定轨服务外,还是进行火星内部结构、火星表面质量迁移及火星形成和演化的重要约束条件。基于火星探测器精密定轨及火星重力场研究的重要意义,本文利用MGS（Mars Global Surveyor）测图任务阶段近两个月的轨道跟踪数据进行了解算分析,对精密定轨结果进行了精度评价。在此基础上,进行了火星重力场模型解算,通过轨道残差、火星自由空气重力异常等方式对解算模型进行了精度评价,结果表明解算模型合理。这一研究为我国即将发射的火星探测计划“萤火一号”轨道跟踪数据用于火星重力场研究打下了基础。     

同波束VLBI测量下的天问一号火星车定位及精度分析

针对中国天问一号火星探测任务中的火星车定位问题,进行了相关方法的研究和精度分析。根据现有测控条件,考虑到火星车无地面测距数据,提出了利用轨道器和火星车的同波束甚长基线干涉测量（same-beam very long baseline interferometry,SBI）数据对火星车进行定位的方法。由于利用SBI联合轨道器测距数据无法在定轨定位的同时解算差分相时延模糊度,分析了在固定轨道器的轨道情况下,仅利用SBI数据进行火星车定位。结果表明,火星车定位误差随着轨道器的轨道精度提高而减小,如果轨道器的轨道精度从1 km提升到100 m或10 m,6 h SBI数据可以将火星车定位精度提高到数百米,同时,增加数据弧段可进一步提高定位精度,当对着陆器高程方向进行约束时,定位精度会有明显改善。     

火星探测器精密定轨定位与火卫一低阶重力场研究EI北大核心CSCD

论文详细地研究了火星探测器精密定轨定位理论与方法。从火星轨道器精密定轨问题入手,重点对欧空局火星快车号探测器进行了相关研究。通过梳理定轨策略,全面处理了火星快车多普勒跟踪数据,获得了高精度的火星快车重建轨道。同时在国际上首次融合处理多次火星快车飞掠火卫一期间的观测数据,提高了火卫一低阶重力场模型的精度。     

基于OSG的火星形貌3维建模与绘制

开展了基于开源3维渲染引擎OSG(OpenSceneGraph)的火星形貌3维建模与绘制的研究.使用地形数据库创建工具VPB(VirtualPlanetBuilder)创建了整个火星的分页数据库,并利用基于OSG的仿真平台实现了火星形貌数据的3维可视化.实验结果证明,该方法能很好地处理海量地形数据,完成火星形貌的3维重...     

火星探测器精密定轨软件研制及实测数据处理

研发了一套具有自主知识产权的火星探测器精密定轨及动力学参数解算软件系统，介绍了软件的设计思路与基本结构。对2009年8月中国甚长基线干涉测量网跟踪的火星快车号三程多谱勒数据和相同弧段欧洲空间局的双程多谱勒数据进行了处理。结果表明，对于三程多谱勒数据，精密定轨后的残差处于0.079 mm/s的水平，轨道与比利时皇家天文台发布的火星快车精密轨道（精度20~25 m）最大差距小于100 m；对于欧洲空间局双程多谱勒数据，精密定轨后的残差处于0.067 mm/s的水平，轨道与精密轨道最大差距小于10 m。对火星快车跟踪数据的处理结果表明该软件可靠。     

天问一号拓展任务对火星低阶重力场解算的潜在贡献分析

天问一号是中国首次独立开展的行星际探测任务,实现了对火星的环绕、着陆、巡视探测。天问一号正常科学任务阶段环绕以极轨设计为主,与历史火星任务类似,对当前火星重力场模型精度改进有限,因此其拓展任务轨道选取至关重要。通过对极轨圆轨道和近赤道大偏心率轨道进行仿真模拟,分析两种典型轨道构型对现有火星重力场模型改进的可能性,基于不同误差考量仿真解算了对应6个重力场模型。借助重力场功率谱分析,发现在测量噪声为0.1 mm/s的情况下,不论采用极轨还是近赤道轨道,一个月的跟踪数据均可较好地反演出42阶次的火星重力场模型;考虑综合误差影响之后,发现两种轨道对于重力场解算精度类似,其中实施近赤道大偏心率轨道对35阶次以上约束略强。     

热红外遥感火星矿物填图方法初步研究及应用

利用热辐射光谱仪（TES）数据,对火星进行热红外遥感矿物填图。通过对几种典型填图方法的简要介绍,结合火星环境及方法的使用条件,对填图结果进行简单比较,初步分析了填图方法的差异性,为火星矿物填图的进一步研究提供了基础,并为方法和模型的进一步改进提供了依据。     

火星表面含水矿物探测进展

火星表面含水矿物类型识别和空间分布特征研究对圈定火星表面生命活动有利区域和探索可能存在的火星生命形式具有重要科学意义。本文总结了20世纪90年代以来火星表面含水矿物的探测进展,从火星轨道器光谱仪遥感探测、着陆器和巡视器就位探测两方面介绍了矿物探测使用的数据源,重点阐述了目前火星表面已经探测到的各类含水硅酸盐矿物、硫酸盐矿物、碳酸盐矿物、氯盐及高氯酸盐矿物等含水矿物的光谱特征、矿物具体类别及分布特征,分析了火星表面含水矿物定量反演的主要方法与地质意义。最后从比较行星学角度倡议开展地球和火星含水矿物形成环境和形成过程的类比研究。     

从SRTM数据提取长沙市的数字高程模型

航天干涉成像雷达技术是最近几年发展起来的对全球进行3维地形快速测图的高新技术,它标志着空间遥感技术从2维信息获取进入到3维信息获取的新阶段.本文以从SRTM数据中提取长沙市数字高程模型为例,介绍了通过逐步处理SRTM数据,得到应用于实践中的数字高程模型.同时还简要介绍了处理数据过程中所使用的一些软件.如Surfer,MATLAB,ENVI等.     

火星表面亮温的时空变化特征分析

利用3个火星轨道器获取的热红外波段探测数据,分析了火星表面亮温在时间维上的年际和季节性变化规律,以及空间维上随地形和纬度的变化特征。研究结果表明:(1)5个火星年的表面亮温年际变化幅度均未超出轨道器热红外波段探测数据的精度范围。(2)火星南半球表面亮温的季节性变化幅度大,远日点时期表面亮温随季节的变化基本符合正弦规律且年际差异小,而近日点则有多处明显偏离正弦规律且年际差异较大;北半球表面亮温的季节性变化幅度远小于南半球,且季节特征不明显,受全球性尘暴影响而引起的夜间升温要大于夏季太阳辐射能增加引起的升温。(3)在同一时段,盆地、峡谷等低海拔地形的表面亮温较高,而山峰、高原、台地等高海拔地形的表面亮温一般较低;Olympus Mons地区的表面亮温与高程之间存在相关系数为–0.9072的负相关关系,线性拟合的结果表明该区域海拔每上升1 km,表面亮温下降约1.4 K。(4)表面亮温随纬度的变化总体上满足低纬度高于高纬度的规律,但受到地形等因素的影响,表面亮温最大值出现在偏离赤道的35°S位置,而赤道附近纬度的表面亮温最小值要小于临近稍高纬度位置的最小值;从赤道到两极同纬度表面亮温的差异逐渐减小。     

农村地区数字测图野外数据采集中若干问题的探讨

农村地区,由于地形、地物分布的复杂性,利用RTK GPS或全站仪单独实施地面数字测图野外数据采集,既有长处,也有不足.如将两者进行有机地结合,可发挥出事半功倍的作用.本文结合在安徽省六安地区罗集乡地面数字测图工作的实例,分析了RTK与全站仪地面数字测图野外数据采集中的若干问题,提出RTK GPS与全站仪联合进行野外数据...     

火星快车HRSC线阵推扫式影像地面点反投影快速融合

欧空局火星快车上的HRSC高分辨率立体测绘相机,可同时获取火星表面全色与多光谱影像。其全色影像分辨率高于多光谱影像,通过融合处理可以生成火星表面高分辨率多光谱影像。基于严密几何模型对HRSC影像进行几何纠正是融合处理的基础,本文结合HRSC线阵传感器行中心投影的特点,设计了一种基于地面点反投影快速算法的影像融合方法,利用物方投影面的几何约束实现地面点反投影的快速解算以及HRSC线阵影像的高效率几何纠正;然后基于IHS融合变换方法实现金色与多光谱影像的像素级融合。对火星快车HRSC影像不同地形数据进行试验,验证了本文算法的正确性、高效性。     

GNSS联合全站仪在新农村建设中实现地面数字测图

介绍了在新农村建设测图中采用GPS静态模式进行首级控制测量,采用GPS RTK模式进行图根控制测量,以及采用GPS RTK模式联合全站仪进行地形数据采集,利用计算机成图软件快速、高效地实现新农村测图的一种全新的测图方法.     

探测器成功定位火星神秘将揭开

10月底的一天，美国国家宇航局2001火星“奥德赛”任务组组长与几名记在喷气推动实验室举行了一个小型庆祝会。一小时前，加利福尼亚和澳大利亚的无线电天线接收到了“奥德赛”宇宙飞船的信号。火星探测器成功定位，停留在预定轨道。     

数字测图技术方法概述

遥感技术、全球定位技术、地理信息系统技术不断发展,以及计算机硬、软件技术的迅猛发展与渗透,促进了地形测量技术从模拟测图到数字测图的巨变。这种变革使得测量成果由纸上的地形图（模拟地图）变成以计算机磁盘（或软盘）为载体,提交可供传输、处理、     

模拟火星地表可照时间的搜索半径研究

针对光线追踪法是模拟火星太阳光照最有效的方法,但模拟精度由搜索半径的大小直接决定,进而影响火星地表可照时间模拟精度的问题.该文综合考虑纬度差异、地貌类型、地貌形态规模的影响,利用Hadoop分布式集群模拟火星地表可照时间,针对搜索半径对可照时间的影响进行时空分析,获取模拟火星不同地貌下可照时间所采用的最佳搜索半径,保障火星地表光照的模拟精度,且提高计算效率.结果 表明:搜索半径对火星地表可照时间的影响呈时节分布的不对称性,受搜索半径影响最为严重的时节随纬度带的改变而更替;搜索半径对不同地貌下可照时间影响的效果不可一概而论,主要与地形起伏及地貌形态规模有关,但主体呈现撞击坑下的可照时间受搜索半径的影响最为持续、火山地貌下的可照时间所受的影响程度最重.     

浅谈数字测图与GIS数据扩展的不同

数字测图日益成为GIS数据的重要来源,但是由于受到传统测图要求的影响,使得数字测图不能很好地满足GIS的要求。从介绍数字测图入手,通过分析数字测图的作业方式、绘制思想等方面的问题,并对常用的数字测图软件和GIS软件进行对比,指出两者存在的冲突。通过分析数字测图与GIS数据在各个方面的差异,提出GIS数据扩展模型的概念,...     

GPS-RTK与全站仪联合作业在数字测图中的应用

随着国民经济建设的不断发展,相关用图单位对测图的要求也在不断提高,传统的平板测图已经很难满足工程的需要,其正在逐步被数字测图所替代。目前,GPS和全站仪等测绘仪器的价格大幅度下降,已经逐渐成为各个测绘单位进行数字测图的主流仪器。但是,GPS-RTK和全站仪各有其适用条件,对于复杂的测区环境(如测区上空有遮挡或是地形起伏较大、地物繁多等),如果单独使用一种仪器进行作业,就可能会影响工程的进度甚至无法完成项目。为此,本文提出了应用GPS-RTK与全站仪联合作业的方法,即在进行地形测量时,空旷地区的地形、地物用RTK测之;村庄、城市内的建筑物、构筑物用RTK实时给出图根点的三维坐标,然后用全站仪测之。实践证明该方法是切实可行的。     

新型测绘技术在大比例尺测图中的应用

传统大比例尺地形测图技术存在工作量大、数据更新速度慢、作业效率较低等不足.随着新型测绘技术的发展,大比例尺测图技术发生了较大改变,倾斜摄影测量、三维激光扫描等技术成为研究热点.研究了采用无人机倾斜摄影测量技术进行1∶500高精度地形测图的关键技术,分析了技术要点,并以广州市增城区某村庄为例,从平面和高程精度两个方面进行...     

数字测图与GIS数据扩展的探讨

数字测图日益成为GIS数据的重要来源,但是由于受到传统测图要求的影响,使得数字测图不能很好地满足GIS的要求.从介绍数字测图入手,通过分析数字测图的作业方式、绘制思想等方面的问题,并对常用的数字测图软件和GlS软件进行对比,指出两者存在的冲突.通过分析数字测图与GIS数据在各个方面的差异,提出GIS数据扩展模型的概念,为图库一体化数字测图软件的实现奠定了基础.