嫦娥三號月球軟著陸是中國航天器首次降落在地球以外的天體。如今，嫦娥三號落月已經有一個多月的時間了，在這段時間里，其借助于自身所攜帶的機器視覺科學級相機獲得了大量的探測數據，在觀天、看地、測月這三項探測目標方面都取得了階段性的成果。

萬眾矚目的嫦娥三號任務中，激起人們巨大好奇心的有兩大看點：探測器在月球安全軟著陸，以及釋放出月球車在月球表面進行巡視探測。為了完成這兩個方面的探索，月球車的責任重大。探測器軟著陸月面后，著陸器和月球車分離。此后，將在月面巡視3個月之久的月球車由地面控制，38萬公里的距離。這也就是挑戰的另一個難點“巡視器的遙操作”，要完成月球車月面探測階段的月面地形建立、視覺定位、路徑規劃等遙操作任務。

這些都給測控通信系統應急處置能力和飛行控制精度帶來了巨大而又前所未有的挑戰，對天地協同互動控制提出了極高的要求。

計算精度要求高

空間探測器進行深空航行，必須通過測控通信系統才能和地球聯系并互動，測控通信系統好比是一根“風箏線”，能精確定位探測器的位置，了解其工作狀態，同時還可以發送指令告訴它要干什么。

和以往嫦娥一號和嫦娥二號任務不同，嫦娥三號在近月制動、15公里降軌、動力下降等過程中，地面的控制都是一次性完成，沒有可逆的機會，也就是說，對每次控制的計算，要非常精確。

北京航天飛行控制中心專家介紹說，嫦娥三號的奔月、環月、落月和登月等飛控環節是環環相扣的。嫦娥三號探測器從入軌、奔月、近月制動轉移到100公里圓軌道，從100公里圓軌道轉移到15×100公里軌道，再從15公里近月點開始動力下降到月面，每一步控制都要考慮到對后一步控制的影響，為后續環節創造好的條件。

月球車遙操作十分復雜，月球車上的科學級相機先拍攝月球車所處的環境，測控系統再根據月球車實時傳輸的圖像，恢復出三維數字月面地形環境，并進行路徑規劃，對行走和探測路線做出決策和控制。專家說，許多動作都需要依靠地面的精密規劃，月面地形、光照條件、電池用量、月球車溫度都是規劃中需要考慮的因素。

精細定位難度大

為實現月球車月面行走和科學探測，測控通信系統進行了技術創新，尤其是在遙操作月球車進行月面巡視和勘察過程中，用到了高精度月面視覺識別、月面巡視動態規劃、視覺定位技術路徑規劃、機械臂運動控制和虛擬現實操作與控制等新技術。

據專家介紹，遙操作月球車有個特點，對測控系統來說，將首次依靠“視覺”來完成定位工作。以往的探月任務中，測控通信基本上都是靠無線電定位，通過無線電信號來獲取位置信息測量數據。由于這次月球車在月面的最大移動速度也就是每小時幾百米，靠無線電測量無法達到精細定位。月球車離開著陸器多遠，處于什么環境，主要靠視覺定位技術來確定。也就是利用月球車攜帶的多臺科學級相機拍攝圖像，然后實時傳到地面快速處理，恢復月球車所在的地形環境。地面遙操作人員將依據月球車周邊環境的立體圖像，根據探測目標進行路徑規劃和移動控制，包括抵達目標后規劃遙控機械臂進行探測。大概的過程就是地形建立、視覺定位、路徑規劃和機械臂規劃。整個過程非常復雜，其中所需要考慮的因素也較多，是月球車月面生存所需要面對的主要難點之一。

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