苹果12的激光雷达，就连NASA也会在下次火星登陆中用到它？( 四 )
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（左）冥王号的激光测高计（OLA）| 加拿大宇航局 （右）OLA获取的小行星贝努3D地形模型 ， 越红越高 ， 越蓝越低 | NASA/University of Arizona/CSA/York/MDA
冥王号起初也是打算使用LiDAR作为着陆采样阶段的主导航定位技术来着：除了扫描式LiDAR——激光测高计（OLA） ， 冥王号还配备了一台3D快闪LiDAR用于降落过程中的测距和定位 。
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扫描式LiDAR vs 快闪式LiDAR | 参考文献 [5]
冥王号用于辅助降落的快闪LiDAR长这样▼
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冥王号的ASC LiDAR | 参考文献 [6]
然而到地儿一看才发现 ， 贝努表面超出预料地崎岖多石 ， 探测器根本没地儿下脚采样杆 ， 冥王号团队不得不把安全着陆区范围从原计划的50米直径缩小到了16米直径 。 为了落得更准 ， NASA最终放弃了LiDAR ， 改用了另一套基于光学影像的备用导航定位方案——自然特征跟踪（Natural Feature Tracking ， NFT)技术 。 冥王号在降落过程中不断实时拍摄着陆区附近的照片 ， 用这些照片和已有的三维地形和影像数据库比对 ， 匹配着陆区一带的特征石块作为地标 ， 就可以更新自己的实时位置和计划采样位置 ， 如果检测到拍摄的影像里有危险障碍物还可以自主撤离 [7] 。
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冥王号的自然特征跟踪（NFT）技术 | ? NASA/Goddard/University of Arizona [7] 汉化：@haibaraemily
冥王号探测器已经在两次着陆采样演习中验证了NFT技术的可靠性 ， 也将在10月20日的实际着陆采样过程中使用这种技术辅助精确着陆 。
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使用自然特征跟踪（NFT）技术下降中的冥王号探测器示意图 | ? NASA/Goddard/University of Arizona [7]
毅力号降落过程真的会用LiDAR吗？那苹果所说的NASA下一个火星任务 ， 正在路上的毅力号火星车呢？无独有偶 ， 为了落得更准更安全 ， NASA其实也早已决定在毅力号险象环生的“恐怖七分钟”着陆过程里启用基于光学影像的新技术了 。
毅力号火星车这次启用的降落导航新技术叫相对地形导航（Terrain Relative Navigation ， TRN） ， 本质上和冥王号的自然特征跟踪（Natural Feature Tracking ， NFT)技术类似 ， 都是基于探测器降落时实时拍摄的着陆区光学影像匹配数据库 ， 不断更新自己的位置（定位精度优于40米） 。 这种方法可以帮助探测器避开着陆椭圆内的小尺度障碍 ， 更灵活地选择着陆点 。
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毅力号基于TRN技术的降落避障过程示意图 | NASA/JPL-Caltech [8]
那毅力号火星车接下来的着陆过程中会不会用到LiDAR呢？我认真查了一下 ， 发现还真说不准…
相对地形导航（TRN）技术的实现 ， 靠的是高精度的地图数据库系统 。 在毅力号出发之前 ， NASA就将着陆区一带迄今为止最高清的地形和影像地图输入了毅力号的着陆器视觉系统（Lander Visions System ， LVS ）中 。 这套系统将作为毅力号着陆时“脑子”里的火星真实地形地貌参考 。
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毅力号LVS系统搭载的着陆区一带HiRISE可见光影像（25厘米/像素）和地形（1 米/像素）数据 | NASA
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