深空着陆探测足式机器人发展综述

介绍了世界主要航天大国关于深空着陆探测足式机器人的研究现状,对比分析了不同类型足式机器人的优缺点,从硬件与软件设计方面剖析了足式机器人在深空着陆探测任务中尚未工程化的主要问题。以此为基础,提炼出感知融合化技术、控制智能化技术、形态可重构技术、多机协同化技术等深空着陆探测足式机器人发展的关键技术,为中国研制深空着陆探测领域可工程应用的足式机器人提供参考。     

基于扩维卡尔曼滤波的火星探测器脉冲星相对导航方法

X射线脉冲星导航稳定、精度高,太阳系范围内均适用,是实现火星探测器自主导航的有效手段之一.针对目前编队深空任务中可采用的相对位置确定方法单一且不自主的问题,提出了一种基于X射线脉冲星的编队火星探测器转移轨道自主相对导航方法.为降低模型误差,考虑了火星及地球对探测器相对导航精度的影响,引入扩维Unsented卡尔曼滤波,降低随机测量误差的同时修正系统状态模型误差.地面半物理仿真实验结果表明该方法的相对位置估计精度可达30 m以内,可以满足火星探测编队飞行的自主相对导航需求.     

浅析火星低重力模拟试验平台设计

本文介绍了一种针对火星探测器着陆控制需求设计的主动跟随悬吊式低重力模拟试验平台,实现在大空间对飞行中的探测器模拟实施高精度的三维位置与拉力混合随动跟踪控制。为了解决行程长与精度高、惯量大与响应快等相互制约的问题,采用了由粗到精逐级驱动控制的方法,同时设计了并联驱动控制算法。     

美国宇航局测试“充气飞碟＂登陆火星

美国宇航局的科学家已经成功将近1t的火星车安全降落在火星表面,如果重量达到数吨的着陆装置要想降落在火星上就需要更先进、更可靠的着陆装置,对此美国宇航局瓦罗普斯飞行研究中心开始对超音速减速系统进行研究,其将被用于未来的火腿登陆任务中,可让更大更重的火星着陆器安全着陆。     

用于火星探测的声光可调谐滤波器成像光谱仪

面向火星探测,设计并研制了一种基于声光可调谐滤波器(AOTF)原理的成像光谱仪地面原理样机.该样机由前置光机系统和后置电子学系统组成,光学系统采用消色差远心光路结构,工作波段为550～1 000 nm,光谱分辨率为0.9～4.0 nm.在电子学系统中引入可编程片上系统技术,并设计了新型SpaceWire高速总线接口用于数据传输.样机在实验室定标的基础上,搭载于模拟火星探测器上进行了成像试验.试验结果表明:样机成像质量良好;与ASD光谱仪的一致性对比检验表明,光谱测量准确可靠,两者数据匹配精度超过96％.SpaceWire接口实现了100 Mb/s数据率的稳定传输,满足设计指标25 Mh/s的要求.样机的研制为A)TF成像光谱技术在火星遥感探测领域的应用奠定了技术基础.     

铁姆肯助力“好奇号”登陆火星

8月6日,由铁姆肯公司提供关键轴承解决方案的美国“好奇号”火星探测器成功登陆火星。“好奇号”于2011年11月26日发射,2012年8月6日成功降落火星表面,将开展为期2年的火星探测任务。成功登陆后,“好奇号”所搭载的各类实验设备随即投入运行,开展火星地表的岩石、土壤和大气样品分析工作。     

新型小行星附着机构的落震仿真研究

小行星探测将会成为我国发展深空探索技术的重点研究方向.针对小行星引力弱、温差大、形状不规则、土质不确定等诸多特殊性,提出一种针对小行星探测任务的新型附着机构,应用动力学仿真软件ADAMS建立其虚拟样机模型,在模拟小行星着陆的环境下,完成落震动力学仿真,得到着陆仿真过程中的各项参数,验证了该构型着陆的稳定性和缓冲吸能效果...     

气囊式火星着陆器稳健性优化设计

气囊式火星着陆器结构复杂,关键参数多,工况极端,不确定因素多且可靠性要求高。针对气囊式火星着陆器优化设计中的计算效率问题,采用基于超级计算平台并行分布式计算技术与稳健性优化设计理论的多目标稳健性优化方法对复杂气囊系统进行了稳健性优化设计。结果表明：超级计算平台的应用使稳健性优化的计算效率得到了显著提升;稳健优化设计后的气囊式火星着陆系统的可靠性有明显改善。     

奔赴火星的计量承诺

在起飞后8个月多一点,好奇号火星车在2012年8月6日凌晨降落在那片红色的土地。采用精密的着陆技术,利用空中起重机将好奇号降落在盖尔陨坑内部的山脚下。历经近两年的时间或者称为一个火星年一在着陆后的主要任务是研究火星是否适合微生物生存,包括适合生存的化学成分。     

返回式航天器回收自动测试系统研究

为满足未来深空领域月球探测、火星探测及小行星探测项目的综合测试需求,验证复杂航天器返回着陆舱段的回收过程逻辑时序的准确性和可靠性,本文提出了返回式航天器回收功能和性能指标的地面半物理式激励测试系统,实现对整器回收分系统火工品起爆脉冲信号序列的检测和分析。文中通过对舱段模拟飞行试验数据的分析,验证了该测试系统及测试方法的准确性和有效性。