嫦娥5号探査機は我が国初の地球外天体サンプリング・リターンを成功させ、表面採取方式により月面の複数地点でのサンプル採取作業を円滑に完了した。嫦娥5号探査機の特性に基づき、表面採取作業プロセスを説明し、斜め側面に設置された監視カメラの視覚的カバー範囲を分析し、不均一な照明や極めて類似したテクスチャーのシーンに適応した月面三次元デジタル再構成プロセスを形成した。次に、表面採取ロボットアームと機体表面装置の配置状況を組み合わせ、表面採取の到達制約条件を構築し、視覚的到達可能領域の解析を行った。さらに、ミッションで用いられた大規模サンプラーに対し、デジタルシミュレーション解析と物理的実証を組み合わせたサンプリングポイント決定方法を提案した。嫦娥5号の月面作業期間中に、本手法を用いた解析、シミュレーション、物理的検証により平均精度1cm以内の物理地形再構築を実現し、周方向安全間隔15cm以上、縦方向安全間隔2cm以上のサンプリングポイント群を特定した。結果は、本手法で決定されたサンプリングポイントが正確かつ安全であり、嫦娥5号の表面採取活動を効果的に支援していることを示している。

嫦娥5号;表面採取;サンプリングポイント;可視域;達成域