Исследование пригодности переданных Луноходами изображений для целей координатной привязки планетохода

Целью исследования является определение точных координат места посадки спускаемых космических аппаратов, а также маршрутов передвижения самоходных роботизированных планетоходов (роверов). Для объектов на поверхности Земли проблема определения координат практически решена с помощью глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Для космических миссий к телам Солнечной системы координатно-навигационные задачи являются одними из важнейших, поскольку непосредственно влияют на результаты научных исследований и их интерпретацию. Космические аппараты (КА), как правило, имеют специально разработанные навигационные системы, позволяющие отслеживать перемещения ровера и определять его позицию. Также большинство посадочных миссий оборудованы системами фото- и видеокамер для передачи визуальной информации о поверхности небесного тела, которая связана с положением аппарата при съемке. Поэтому задачей данной работы является исследование возможности применения изображений, полученных роботизированными космическими аппаратами с поверхности небесных тел, для определения их местоположения.

В работе используются архивные панорамы, полученные в ходе советской лунной программы Луноходами-1 и -2. Интерес к прошлым миссиям возобновился в связи с активными исследованиями Луны с орбиты, среди которых особое место занимает КА LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), позволяющий получать изображения поверхности с разрешением до 0.3 м/пиксель, а в отдельных случаях (при проведении специальной стерео-съемки) создавать детальные цифровые модели рельефа фотограмметрическими методами. Эта новая информация дополняет архивные материалы, обеспечивая возможность перехода от глобальной лунной системы координат, в которых осуществляется современная съемка, к местной системе координат, связанной с маршрутами передвижения Луноходов и использованной при описании мест съемки архивных лунных панорам.

В рамках выполненного исследования выполнен анализ архивные лунных панорам в соответствии с предложенными критериями: тип и разрешение камер, качество исходного изображения, информативность ландшафта, полнота метаданных.

Актуальность исследований связана также с планируемыми российскими роботизированными миссиями: посадочный модуль Луна-25, орбитальный модуль (Луна-26), затем миссия с использованием самоходного аппарата – нового российского лунохода. При планировании этих проектов, в целях обеспечения безопасного передвижения и навигации на поверхности, необходимы современные методы определения координат, а также выработка требований по обеспечению качественной навигационной информации для надежного координатного сопровождения миссии.

Благодарности: Работа выполнена в ИСОИ РАН в рамках гранта РФФИ №15-35-50509-мол_нр.