月面表层无人采样控制技术

作     者：张宽 于天一 胡晓东 刘传凯 李立春 赵焕洲 ZHANG Kuan;YU Tianyi;HU Xiaodong;LIU Chuankai;LI Lichun;ZHAO Huanzhou

作者机构：北京航天飞行控制中心北京100094 

出 版 物：《深空探测学报（中英文）》 (Journal Of Deep Space Exploration)

年 卷 期：2022年第9卷第2期

页      面：173-182页

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(62003025) 国家自然科学基金资助项目(61972020) 

主　　题：月面无人表层采样 嫦娥五号 遥操作 任务规划 机械臂精确控制 

摘      要：针对“嫦娥五号月面表层无人采样任务过程中机械臂精确控制难度大、器地协同工作复杂导致常规遥操作工作模式难以在有限时间内完成任务的问题,提出了月面表层无人采样高效控制方法和新的工作模式。通过建立采样区量化评价指标体系实现采样点规划、采用预先规划方法进行任务规划和机械臂运动控制规划、在线学习机械臂末端精调路径与多视角融合图像测量分析精调控制量、基于状态自动发令与实时管控工作进度等技术,实现了环境感知、任务规划与验证、机械臂末端精调规划、控制实施等环节提高工作效率。“嫦娥五号月面表层采样任务在轨实施情况表明控制方法和新的工作模式能够极大提升采样工作效率,为未来火星和小行星采样工程项目奠定了基础。