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以往，測控系統(tǒng)主要是對航天器進行有規(guī)律飛行的控制——知道當前點的位置，就能推到幾天之后在哪，可以把控制計劃精確安排到幾點幾分幾秒。但對月球車在月面工作而言，遙操作完全是另外一種模式。測控系統(tǒng)只能根據(jù)實時“看到”的現(xiàn)場情況，再將決策付諸行動，有點像“看一步，走一步”。

月球車遙操作十分復雜，月球車上的相機先拍攝月球車所處的環(huán)境，測控系統(tǒng)再根據(jù)月球車實時傳輸?shù)膱D像，恢復出三維數(shù)字月面地形環(huán)境，并進行路徑規(guī)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(guī)劃，月面地形、光照條件、電池用量、月球車溫度都是規(guī)劃中需要考慮的因素。

精細定位難度大月球車采用視覺定位

為實現(xiàn)月球車月面行走和科學探測，測控通信系統(tǒng)進行了技術創(chuàng)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(tài)規(guī)劃、視覺定位技術路徑規(guī)劃、機械臂運動控制和虛擬現(xiàn)實操作與控制等新技術。

據(jù)專家介紹，遙操作月球車有個特點，對測控系統(tǒng)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(shù)據(jù)。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(huán)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(huán)境。地面遙操作人員將依據(jù)月球車周邊環(huán)境的立體圖像，根據(jù)探測目標進行路徑規(guī)劃和移動控制，包括抵達目標后規(guī)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(guī)劃和機械臂規(guī)劃。

在地面人員動態(tài)規(guī)劃月球車到達探測目標的最優(yōu)路線時，不僅要考慮到路徑長短，還要結合能源消耗、途中障礙、陽光照射等因素綜合考慮，最終要控制月球車安全行走到目標前面，并且展開長達80厘米的機械臂，對目標進行厘米級精度的探測。在遙遠的地月之間，加上幾秒的通信延遲，要實現(xiàn)如此精細的控制，風險和挑戰(zhàn)可說是前所未有。