天问一号火星进入、下降与着陆系统设计与实现

首先针对天问一号火星进入、下降与着陆过程任务形式和工作环境,分析了在系统设计和地面验证方面的技术特点与难点;然后介绍了天问一号探测器完成进入、下降与着陆过程涉及的系统组成和主要构型,对大气进入前飞行、气动减速、降落伞减速、动力减速与着陆缓冲五个阶段以及着陆区选择过程的设计方案、地面仿真与试验验证情况进行了探讨;最后给出了在轨实际飞行结果,验证了系统设计的正确性.     

天问一号火星探测器伞系减速分系统设计与验证

火星探测器伞系减速的主要特点包括火星特殊的环境、特殊的任务需求以及特殊的开伞条件.天问一号伞系减速分系统采用了直接弹伞的一级减速方案、超音速锯齿形盘缝带伞、低冲击高速弹伞筒,以及被动分离的轻型多功能筒盖等技术方案,以流固耦合仿真为代表的的多项仿真、以重载直升机空投试验、火箭平台的高空开伞试验为代表的大量的研制试验,对减...     

天问一号火星巡视探测技术

火星表面地形崎岖,存在表硬里松的欺骗性土壤,光照强度仅为月面的1/5,沙尘天气不可预估,这些恶劣环境将对火星车巡视探测造成通过性和能源风险.此外,由于地火通信受限严重,每个火星日器地交互仅为1～2次,地面无法及时识别风险并控制火星车脱离危险,需要火星车依靠自身解决工作安全性和高效性问题.为迎接火星巡视探测面临的新挑战,...     

火星伞降段多体动力学特性分析与安全设计研究全文替换

针对火星进入降落伞减速段多体运动带来的技术挑战,首先介绍了降落伞系统的设计方案,基于仿真和典型试验结果分析了降落伞减速过程动力学特性产生机理和主要影响;然后提出弹伞、大底和背罩分离、自主导航与姿态控制等方面的安全设计方法;最后介绍了天问一号伞降过程的在轨实现情况;实际飞行结果表明,本文的研究对后续火星着陆任务具有重要的参考意义.     

天问一号火星探测器气动热防护系统设计与实现

本文采用基于热解层模型的烧蚀热响应计算方法,对轻质防热材料的烧蚀机理进行分析,预测了防热材料在火星气动热环境下的烧蚀、热解及传热特性.开展地面风洞试验设计,获取了多状态下的防热材料烧蚀数据.通过与地面试验数据的比对分析,对烧蚀传热计算模型中的不确定性参数进行了修正,最终确定了气动热防护系统的设计状态.飞行任务表明,天问...     

嫦娥五号着陆上升组合体GNC系统设计与实现

嫦娥五号(CE-5)着陆上升组合体实现了我国首次月球着陆并起飞的任务,着陆上升组合体的制导、导航与控制(GNC)系统是最重要的分系统之一.为了满足任务的重量要求、安全性要求和智能需求,GNC系统开展了轻量一体化设计,单一控制系统即可满足着陆、起飞、交会的全过程任务需求;以分层控制器为核心构建了高速鲁棒视觉避障系统,有效...     

基于嫦娥一号卫星激光测高数据的月球DEM及高程分布特征模型

嫦娥一号卫星激光高度计获取了820多万个有效记录点,为了探索利用嫦娥一号卫星激光测高数据生成高精度的月球数字高程模型,本文提出了层次多结点样条算法,该算法利用一系列从粗糙到精细的多结点样条控制网格来逐步逼近或插值给定的激光测高数据.基于该算法,利用嫦娥一号卫星激光测高数据,生成了空间分辨率为0.0625°×0.0625°的全月球数字高程模型,并将该模型分别与ULCN2005和CLTM-s01及日本"月女神"模型进行了对比.同时,探讨了月面高程分布规律,并建立了嫦娥一号卫星高程的分布特征模型.全月球、月球正面高程呈正偏态、高峰态的正态分布;月球背面高程呈正偏态、低峰态的正态分布.     

嫦娥一号月面成像的高次函数形变模型匹配及超分辨率重建

分析了起伏地形在星载三线阵像机不同传感器上成像的形变模式. 针对嫦娥一号探月卫星2C级月面成像, 提出了在运动方向上用二次函数表示图像形变的线阵立体像机图像匹配方法. 用该匹配方法与标准相关方法相结合完成了嫦娥一号卫星成像的下视图与前视图、后视图的精确配准, 基于非均匀样本小波插值的超分辨率重建算法实现了嫦娥一号卫星月面图像的超分辨率重建, 增加了图像的可识别目标, 充分挖掘了嫦娥一号卫星的图像信息.