三维形貌是小行星探测任务中的核心步骤和关键支撑。由于小行星探测存在目标不重复、距地距离远、先验信息不足等问题，因此往往采用“边走、边测、边探”策略，即利用不同距离下探测器获取的小行星观测数据进行三维形貌测绘，形成不同精度的形貌产品，不断地为探测任务提供支撑。
针对此，本研究建立远、中、近观测段的小行星三维形貌测绘方法。首先，远距离（数万-数千/百公里）观测段，观测图像特征不显著，因此利用图像的光变信息和轮廓信息，建立基于凸面体拟合和肢体轮廓技术的小行星初始三维形貌重建；其次，中距离（数千/百-数公里）观测段，利用抵近、伴飞、绕飞等探测方式获取的激光和图像信息，建立全局点云配准以及共视约束递增平差多视角几何方法，并联合多源数据交叉验证实现小行星全球高精度三维形貌重建；再者，近距离（数公里-数百米）观测段，根据拍摄的详细图像数据，建立基于光度立体技术的局部三维精细形貌和反照率优化方法，实现局部像素级精度三维形貌重建。
通过国际已开展的多个小行星探测任务在轨观测数据以及同济大学月球与深空探测精密测绘综合实验场的地面仿真实验数据开展初步验证，验证了相关方法的有效性。

天问二号，,小行星探测,形貌测绘,遥感