嫦娥三号软着陆轨道优化设计与研究

在嫦娥三号软着陆轨道优化设计中,以燃料最省和着陆安全为主要目标,结合实测数据和实际要求,对嫦娥三号软着陆过程进行分析,并对各阶段控制策略进行规划,运用MATLAB对嫦娥三号的着陆轨道进行了模拟优化设计,最终确立最优落月轨迹.通过建立误差分析和敏感性分析模型,对设计的着陆轨道和控制策略进行可行性分析,获得影响着陆器安全着陆的主要因素,为今后更深层次的月球探测和轨道优化提供理论依据和方法支持.     

嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略

针对嫦娥三号软着陆的问题,根据霍曼转移轨道的原理和能量守恒公式计算出嫦娥三号在近远月点的速度.建立坐标系,求出近远月点的经纬度,从而确定了嫦娥三号的着陆准备轨道.以消耗燃料最少为目标对软着陆的6个阶段进行仿真,提出最优控制策略.如在主减速阶段通过构造约束条件确定最优控制参数.粗避障阶段用螺旋前进搜索算法,向外识别平坦度寻找最佳着陆区.同时运用高斯模糊算法减小计算量.经过对比,模拟结果与实际结果比较接近.     

嫦娥三号软着陆预测及优化模型

本文是对2014年全国大学生数学建模竞赛A题的解答.本文利用动力学模型,基于变推力发动机结合螺旋搜索等算法解决了嫦娥三号软着陆预测及优化问题.在问题一中,首先建立物理学模型,解出嫦娥三号着陆准备轨道近、远月点速度大小;然后在主减速阶段,建立了主减速变推力动力学模型,对主减速阶段嫦娥三号所经过的极角θ进行求解,加以考虑月球自转带来的影响,确定着陆准备轨道近月点和远月点的位置以及嫦娥三号在近、远月点的速度方向.在问题二中,建立变推力发动机燃耗优化模型对于问题一中的主减速阶段进行优化;以安全半径与速度增量为指标建立综合评价模型,求出粗避障式安全的降落范围;精避障阶段以保证安全为前提,建立评价指标为不平坦程度与平均坡度的综合评价模型确定精确降落区域.最后根据对每个阶段建立的力学模型,进行求解.最后综合起来确定嫦娥三号的着陆轨道和在6个阶段的最优控制策略.在问题三中,建立误差模型对设计的着陆轨道和控制策略做相应的误差分析,并且利用单因素敏感性分析对主减速阶段与剩余4阶段进行自变量与因变量敏感度计算.     

“玉兔”成长记

<正>2013年12月14日,嫦娥三号搭载着"玉兔"号在月球虹湾着陆区成功着陆,开展科学考察和探测。"玉兔"号,我国的第一辆月球车,它是如何诞生的,又有着哪些独特之处?完美着陆2013年12月14日晚9时许,正是月球上虹湾地区的白昼,嫦娥三号探测器开始了月面着陆之旅。这15公里高度,是嫦娥三号探测器飞越地月之间38万公里征程的最后一段,也是最为关键的一段。嫦娥三号已经对着陆点进行过勘察测量,确认着陆点没有月坑或大的石头。     

科学触角

<正>嫦娥五号再入返回飞行试验器顺利返航2014年11月1日晨6时42分,嫦娥五号再入返回飞行试验器经过8天的太空遨游后,在内蒙古预定区域顺利着陆。嫦娥五号探测器是我国正在研制的一个航天器,它将首次实现无人月面取样工作,并将样品带回地球。为了实现这个目标,嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器和上升器四个部分组成,预     

嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略优化模型

在已知近月点速度和速度方向的情况下,借用开普勒定律和能量守恒定律建立方程,得到嫦娥三号在着陆准备轨道上远月点的速度和近、远月点的经纬度。针对嫦娥三号软着陆的6个阶段,通过对各个阶段的受力分析,得到描绘该阶段的运动方程,然后以最小燃料消耗为规划目标,建立变质量恒推力优化模型,对相关变量进行离散化处理,经过LINGO计算得到各个阶段最优化燃料消耗量和运行时间。关于对着陆位置的选取部分,使用MATLAB对数字高程图进行数字化处理,将其转化为相应矩阵后,设定智能自动筛选算法对矩阵进行数据处理,得到目标区域比较精确的位置。     

嫦娥四号登陆月背!

正发射于2018年12月8日的嫦娥四号月球探测器,经过26天的飞行,于2019年1月3日顺利着陆月球背面南极-艾特肯盆地中的冯·卡门撞击坑内,成为人类首颗成功软着陆月球背面的探测器。嫦娥四号将利用月球背面得天独厚的环境,开展一系列地质考察和天文观测。嫦娥工程是我国首个月球探测项目,也是首个深空探测项目。嫦娥四号原本是中国探月工程"绕、落、回"三步走计划中的第二期—嫦娥三号探测器的备份任务,如嫦娥三号没有成功,则将再次挑战相同的探测。由于嫦娥三号任务     

嫦娥玉兔观天看地

<正>嫦娥三号肩负三类科学探测任务,开启探月新征程。"嫦娥"和"玉兔"携带了哪些科学探测设备?它们是如何完成这些任务的?2013年12月14日2l时11分18.695秒,嫦娥三号成功着陆在月球虹湾区。这是我国首次在地外天体软着陆,成为继美国与前苏联之后世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。嫦娥三号是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器,它包括月球软着陆器(简称着陆器)和月面巡视器(简称     

呵护嫦娥四号 完成奔月之旅

正从嫦娥四号的“诞生”到地月空间的旅行,从着陆在“永不可见”的月球背面到月球车迈开脚步,嫦娥四号跨越40万公里的新精彩,是“嫦娥人”用拼搏与汗水换来的。随着嫦娥四号任务圆满完成,中国成为首个在月球背面实施软着陆和巡视探测的国家。传回地球的高清照片中,着陆器和月球车身上各自的五星红旗,在深邃的太空背景映衬下显得格外鲜艳。从嫦娥四号的“诞生”到地月空间的旅行,从着陆在“永不可见”的     

中国科学院助力嫦娥五号月球样品采集

2020年11月24日,嫦娥五号探测器在我国文昌卫星发射中心成功发射入轨;12月17日,返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆,探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功. 在嫦娥五号任务中,中国科学院牵头论证提出科学目标与有效载荷配置方案,承担地面应用系统、有效载荷分系统、甚长基线干涉测量(VLBI)测轨分系统和多项工程关键产品的研制任务,建成国内首个"月球样品实验室".     

平尾偏转对飞机着陆滑跑性能的影响

为了考察平尾偏转角度对飞机着陆滑跑性能的影响,通过计算流体力学进行气动数据储备,利用多体动力学建模方法,建立了能够反映飞机气动特性随迎角和平尾偏角变化而变化的飞机着陆滑跑动力学模型,在不同的飞机平尾偏转工况下进行了着陆滑跑仿真计算。经过验证,该动力学模型能够较好地反映飞机着陆滑跑时不同平尾偏转角度下动力学特性,仿真结果表明平尾前缘下偏（拉杆）能够有效缩短着陆滑跑距离。     

Assessment of Mars Exploration Rover landing site predictions

Comprehensive analyses of remote sensing data during the three-year effort to select the Mars Exploration Rover landing sites at Gusev crater and at Meridiani Planum correctly predicted the atmospheric density profile during entry and descent and the safe and trafficable surfaces explored by the two rovers. The Gusev crater site was correctly predicted to be a low-relief surface that was less rocky than the Viking landing sites but comparably dusty. A dark, low-albedo, flat plain composed of basaltic sand and haematite with very few rocks was expected and found at Meridiani Planum. These results argue that future efforts to select safe landing sites based on existing and acquired remote sensing data will be successful. In contrast, geological interpretations of the sites based on remote sensing data were less certain and less successful, which emphasizes the inherent ambiguities in understanding surface geology from remotely sensed data and the uncertainty in predicting exactly what materials will be available for study at a landing site.     

机载外挂物地面间隙指标及确定方法

机载外挂物地面间隙作为机载外挂物地面相容性设计中的一项重要指标，是决定飞机外挂方案配置的重要因素之一，也是保障飞机及其外挂物使用安全的重要指标。而军标所给出的地面间隙指标没有按飞机在地面的动态使用过程考虑，难以保证飞机及其外挂物的使用安全，文中则根据飞机的实际使用，并充分考虑飞机在地面的动态使用过程，提出了一个科学合理的地面间隙指标的确定方法。     

延安Q3黄土应力应变特性及其归一化性状研究

为研究延安原状Q3黄土应力应变关系特性,并总结其在不同含水率不同围压下的归一化性状,进行了一系列固结不排水三轴剪切试验。试验结果表明:延安原状Q3黄土的应力应变关系整体上随围压增大由弱硬化型向强硬化型转变,但在含水率极低且低围压条件下会呈现出一定的软化特性;基于Kondner双曲线模型,对原状Q3黄土进行应力应变归一化分析,含水率为5%和10.2%的Q3黄土在400 kPa以下的围压下不存在归一化性状,含水率为17%的Q3黄土在300 kPa以上的围压下存在归一化性状,含水率为22%、27%和32%的Q3黄土在200 kPa以上的围压下归一化性状较显著;通过比较,选用初始切线模量或极限偏应力作为延安原状Q3黄土的归一化因子,归一化效果较好;建立了不同含水率下延安原状Q3黄土应力应变关系的归一化方程,其预测值与试验值较接近。该方程对延安Q3黄土相关工程设计及工程经验的验证有一定参考价值。     

基于决策场和动力学的航空器搜寻区域划设

在失事航空器信息条件缺省的情况下,定位航空器搜寻区域对开展后续救援工作极为重要,为提高定位准确率,通过决策场的相关理论,对迫降过程中飞行员的应急行为决策进行分析,从而提出了一种耦合飞行员应急行为决策和飞行动力学的航空器搜寻范围划设方法。在此基础上,根据高高原地区的气象地形条件建立飞行环境,以B737-700机型为例,在考虑飞行员决策结果差异的情况下,对部分信息条件缺省的航空器迫降飞行过程进行模拟,并据此确定搜寻区域的范围和优先级。仿真结果表明在不稳定因素干扰或信息缺省的情况下,耦合飞行员应急行为决策和动力学模型的搜寻范围划设方法是可靠的。     

辐射源个体识别中分类器应用

随着电磁辐射源个体之间差异的减小,传统的模板比对法已经难以完成对辐射源的个体识别任务。为了更好的识别个体之间的微小差异,提高复杂电磁环境中辐射源个体识别的成功率,从工程应用角度出发,提出先使用Fisher判别率进行特征预选,再使用主成份分析进行降维,最后使用支持向量机进行训练识别的辐射源个体识别方法,构建了可以识别辐射源威胁差异的分类器。仿真结果表明:该方法可以兼顾工程应用中识别正确率和识别速度的要求,对辐射源个体识别具有较好的应用价值。     

中国旅游业不平衡不充分发展及其破解路径

新时代中国旅游业实现平衡充分发展,不仅是满足人民群众日益高涨的美好生活需求的必然选择,也是推动我国由旅游大国向旅游强国转变的重要途径。当前中国旅游业既存在城乡旅游发展、旅游产业结构、旅游消费市场等六个方面的不平衡发展问题,还存在旅游资源开发、旅游产品有效供给、旅游设施建设等六个方面的发展不充分问题。因此,应从旅游资源开发、特色旅游产品设计、旅游企业培养、旅游业态创新、旅游服务水平提升等方面入手,加快推进旅游供给侧结构性改革,推动我国旅游业优质发展。     

基于空间分析方法对TIN模型建立后平区域的修正

基于等高线和其他地形特征要素构建的TIN模型,再内插生成DEM往往存在大量不合理平三角形造成的平坦区域,针对这些不合理的平坦区域提出了利用空间分析的方法,对其进行修正,使得DEM逼近地形特征,首先提出了利用似圆度以及其他参数对不同类型的平三角形进行归类,进而将不合理的平区域提取出来,然后针对不同类型的平区域使用不同的处理方法,对山顶造成的平区域采用了增加内插点的方法,对等高线曲率比较大的地方以及鞍部形成的平区域,采用平区域的缓冲区选择方法提取影响平坦区域内插值的高程点,采用局部内插方法获取其平坦区高程值,通过叠加运算的方法来修正不合理平坦区,最后通过实验验证了此方法的有效性。     

广东南澳岛苔藓植物物种组成及区系成分分析

通过对广东省南澳岛苔藓植物的采集,以及对702份标本的鉴定,首次报道了南澳岛苔藓植物的物种组成和地理区系成分特点。经研究发现:1)南澳岛共有苔藓植物108种,其中苔类13科15属16种,藓类21科40属92种;2)南澳岛苔藓植物丛藓科为第一大科,含7属16种;3)泛热带(总种数占比20.37%)、东亚(18.52%)、北温带(16.67%)为南澳岛苔藓植物三大区系成分;4)南澳岛藓类植物物种组成和区系成分大体符合岭南地区热带特征,也与人为干扰强烈的地区有一定程度的相似之处;5)南澳岛苔藓植物主要的生境类型为石生、土生、石面薄土,分别占比31.59%,22.27%,16.93%;6)南澳岛苔藓植物样地群落多受基质、海拔、湿度、郁闭度的共同影响,其中海拔、湿度影响较大;7)南澳岛苔藓植物物种组成与周围岛屿相似度不高,可能是受水体隔离影响较大所导致的。     

共轭聚合物MDMO-PPV的压阻效应研究

本文使用纳米压痕技术测试了聚[2-甲氧基-5-(3′,7′-二甲基辛氧基)-1,4-苯乙炔](MDMO-PPV)的机械性能,发现MDMO-PPV薄膜的杨氏模量与测试时的最大载荷相关.当载荷撤去后,在薄膜上有一个可以通过预压除去的残余形变.预压处理后,薄膜表现出良好的弹性.我们还制备了ITO\MDMO-PPV(80nm)\Al(75nm)结构的压阻器件,测试了在不同压力下的J-V特性曲线.在电压小于1V时,器件的电流传输机制在不同外加压力下均呈现欧姆定律机制;而在电压2~5V范围内,随外加压力增大,电流传输呈现陷阱电荷传输机制(TCLC)和欧姆定律机制共同作用,并逐渐转变为欧姆定律机制.器件在工作电压为1.5V时压阻系数最大,达到3.92×10-2 Pa-1.最后我们对外加压力如何影响器件电流的传输提出了一种可能的机理解释.