如何确定嫦娥四号着陆点的精确位置？

嫦娥四号着陆点的精确定位对于着陆后任务的安全高效实施及相关的月球科学研究具有重要意义。那么如何能够确定着陆点的精确位置呢？

中科院空天信息研究院遥感科学国家重点实验室邸凯昌研究员带领的行星遥感团队，在北京航天飞行控制中心参加了嫦娥四号工程任务，在着陆点定位、月面三维地形重建、障碍识别、月球车视觉导航定位等方面做出了重要贡献。团队基于嫦娥二号正射影像、LROC NAC正射影像、嫦娥四号降落相机影像、嫦娥四号监视相机影像等多源数据，利用影像特征匹配定位和单像视觉测量定位技术，确定了嫦娥四号着陆点的精确位置为(177.588°E，45.457°S)。

嫦娥四号(CE-4)是中国月球探测工程的一项重要任务。在“鹊桥”中继星的支持下，嫦娥四号探测器于2019-01-03 10:26在月球背面预选着陆区南极-艾特肯盆地(South Pole-Aitken basin)内的冯·卡门撞击坑成功软着陆，并于当日成功实现两器分离，这是人类探测器首次在月球背面软着陆，开启了人类月球探测新篇章。

CE-4着陆点定位是支持工程任务实施和科学应用研究的基础性工作。着陆点的高精度定位对于后续巡视探测工程任务的规划和安全高效实施至关重要。目前，国内外多个探测任务已经获取了着陆区的多种遥感数据，在这些多源月球遥感数据中同时确定着陆点位置，不仅可实现着陆点的高精度定位，而且有利于综合利用多源数据对着陆区开展深入的科学研究。

在CE-4工程任务中，行星遥感团队在北京航天飞行控制中心参加了遥操作任务，基于多源轨道器影像底图、CE-4着陆器降落相机序列影像、着陆器监视影像等，利用影像特征匹配定位、单像视觉测量定位等技术，确定了着陆点的精确位置，支持了工程任务。

下面，将简要介绍着陆点定位技术和CE-4着陆点定位结果。

月球表面大范围、高分辨率的轨道器影像产品是着陆器定位的基准底图，目前覆盖全月的最高分辨率立体影像数据为嫦娥二号(CE-2)轨道器影像，现已制成并发布了全月的7 m分辨率正射影像(DOM)及20 m分辨率的数字高程模型(DEM)产品。月球勘测轨道器相机LROC(Lunar Reconnaissance Orbiter Camera)的窄角相机NAC(Narrow Angle Camera)获取了几乎全月表高分辨率影像，其最高分辨率可达0.5 m，LROC NAC不是立体成像相机，所以只在少数区域通过相机侧摆获取立体像对。

行星遥感团队以CE-2 制作的DOM和LROC NAC 影像制作的高分辨率DOM作为基准底图，同时还利用了由“月亮女神”(SELENE)搭载的地形测绘相机与月球激光高度计(LOLA)融合生成的SLDEM2015进行了地形分析、天际线计算等。

CE-4着陆器底部以向下垂直视角安置了同嫦娥三号相同的降落相机。降落相机像幅为1024像素×1024像素，视场角为45.4°，在着陆过程中获取了分辨率由低到高的序列降落影像。由于“鹊桥”中继星数据链路带宽有限，因而降落时以抽帧方式下传多张1∶64压缩的降落影像，这些数据用于与轨道器基准底图的匹配定位。

CE-4着陆器上安置了3台监视相机，像幅为1024像素×1024像素，视场角为60°。其中，监视相机A、B安装于着陆器顶部，监视相机C 以15°俯仰角安装于着陆器前面板1.42 m高处，用于监视着陆器正前方视场，为两器分离决策提供支持。