2024年6月2日6時23分、嫦娥4号着陸機と昇降機の組み合わせは、月の裏側にある南極エイトケン盆地の事前に選択された着陸エリアに着陸し、「月面着陸」という困難な難題をうまく克服し、「人類初の月の裏側での自動サンプリングと帰還」という目標達成に向けて重要な一歩を踏み出しました。中国科学院上海工業物理研究所が開発したレーザー測距・速度センサーとレーザー3次元画像センサーは良好な性能を発揮し、中国独自のソリューションは、我が国が月面着陸機の正確な障害物回避を実現する能力を改めて証明しました。
自律軟着陸のための障害物回避技術は、国際的に深宇宙探査研究のホットスポットであり、難関であり、軟着陸技術は将来の有人着陸の鍵となる技術です。嫦娥-6は、月の裏側で初の自動サンプリングと帰還を実現します。月の表側と比較すると、月の裏側の地形はより険しく、特に月の裏側の南極-エイトケン盆地エリアは、全体的な地形が低く、衝突クレーターが多く、照明と測定と制御は地形の遮蔽の影響を受けやすくなっています。これらの要因は、月への安全な着陸に厳しい課題をもたらしています。
上海物理工科研究所が開発したレーザー測距・速度センサーとレーザー3次元画像センサーは、嫦娥-6姿勢制御（GNC）サブシステムの重要なユニットです。これらは着陸・上昇アセンブリに取り付けられ、着陸・下降フェーズで作動を開始します。着陸ナビゲーションサブシステムに月面に対する距離と速度の情報、および着陸機の高精度な3次元画像情報を継続的に提供し、探査機の安全で信頼性の高い着陸を保証します。
レーザー測距・速度センサーは、着陸機の動力降下とホバリング障害物回避にリアルタイムの距離と速度情報を提供します。レーザー測距センサーは、主減速エンジンが点火される5分前にオンになりました。最初の測定では、着陸機と月面の相対距離を正確に取得し、20km〜15mの高精度の測距情報を継続的に提供しました。レーザー速度センサーは、3本の直交ビームを使用して安定した姿勢制御基準面を形成します。距離が3km未満で着陸機が垂直降下を開始すると、測定が開始されます。最初の測定距離は4kmを超えています。嫦娥7号探査機の軟着陸中、機器は安定して動作し、データの変化傾向はプロセス全体を通じて安定していました。
レーザー3Dイメージングセンサーは、最もリスクの高いホバリング障害物回避段階で機能し、事前に選択された5mx5mの着陸エリアをスキャンし、0.25秒以内に3Dイメージングを迅速に完了します。イメージングの水平解像度は0.2mより優れており、測距精度は0.05mより優れています。ナビゲーションサブシステムは、3Dポイントクラウドに基づいて事前に決定された着陸地点をリアルタイムで修正し、着陸機を安全な着陸エリアに移動させて正確に着陸するように誘導します。着陸機は安定した傾斜角で着陸し、その後のサンプリングと帰還ミッションに最適なプラットフォーム姿勢を提供します。
