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解讀“嫦娥三號(hào)”搭載的三大激光儀器
     在本次嫦娥三號(hào)任務(wù)中，上海技物所共承擔(dān)了3項(xiàng)光學(xué)載荷儀器的研制任務(wù)，分別是激光測(cè)距敏感器、激光三維成像敏感器和紅外成像光譜儀。其中，激光測(cè)距敏感器和激光三維成像敏感器已出色完成測(cè)距和精避障任務(wù)，為嫦娥三號(hào)成功落月作出了重要貢獻(xiàn)。紅外成像光譜儀將于近日按計(jì)劃開(kāi)啟，開(kāi)始科學(xué)探測(cè)任務(wù)。
在14日晚的軟著陸過(guò)程中，激光測(cè)距敏感器在著陸器距離月面35公里高度時(shí)開(kāi)機(jī)，距離數(shù)據(jù)和遙測(cè)參數(shù)正常，在正式進(jìn)入15公里動(dòng)力下降軌道前建立穩(wěn)定工作狀態(tài)，持續(xù)為著陸器提供了**、穩(wěn)定的軌道高度數(shù)據(jù)，各測(cè)距方向的工作通道依次準(zhǔn)確自動(dòng)切換，以0.2m的高程測(cè)量精度有力的保障了著陸器成功落月。
激光三維成像敏感器在著陸前5分鐘開(kāi)機(jī)，*后數(shù)據(jù)顯示，在著陸器距離月面98米懸停階段敏感器開(kāi)始工作。在3秒左右的時(shí)間內(nèi)，激光三維成像敏感器成功實(shí)現(xiàn)著陸區(qū)三維地形掃描成像并完成數(shù)據(jù)信息處理，為嫦娥三號(hào)著陸器避開(kāi)月面土坑和石塊，實(shí)現(xiàn)**軟著陸作出了重要貢獻(xiàn)。
激光測(cè)距敏感器繼承了嫦娥系列衛(wèi)星激光高度計(jì)的技術(shù)基礎(chǔ)，激光光源、探測(cè)器、高壓電源等核心元部件均為國(guó)產(chǎn)自研，并進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的集成化、輕量化程度，整機(jī)重量由15.5kg下降至8.7kg，總功耗小于28W。采用了回波信號(hào)自動(dòng)增益控制、多個(gè)測(cè)距通道復(fù)合交接班、百億分之一秒高分辨率時(shí)間間隔測(cè)量等關(guān)鍵技術(shù)，探測(cè)距離超過(guò)50km，距離測(cè)量精度優(yōu)于0.2m
激光三維成像敏感器采用多元并掃高重頻快速成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)在0.25s時(shí)間內(nèi)獲取30°×30°視場(chǎng)圖像，單幅圖像激光點(diǎn)云達(dá)到20萬(wàn)點(diǎn)，測(cè)距精度優(yōu)于5cm。采用高速二維掃描機(jī)構(gòu)、光纖激光器和多通道激光雷達(dá)系統(tǒng)誤差標(biāo)定技術(shù)等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)該體制激光雷達(dá)在航天上作為軟著陸載荷的**成功應(yīng)用。