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软着陆小行星的自主导航与制导

宇航学报 2002年第5期23卷 1-4,10页

作者：崔祜涛崔平远哈尔滨工业大学深空探测基础研究中心哈尔滨150001

讨论了软着陆小行星的自主导航与制导问题 ,首先给出了一种使用星上光学相机和激光雷达的自主导航方法 ,测量探测器相对着陆点的距离与速度 ;接着提出了一种自主软着陆的制导方案 ,为了保证垂直软着陆 ,事先规划了满足约束的理想下降高... 详细信息

讨论了软着陆小行星的自主导航与制导问题 ,首先给出了一种使用星上光学相机和激光雷达的自主导航方法 ,测量探测器相对着陆点的距离与速度 ;接着提出了一种自主软着陆的制导方案 ,为了保证垂直软着陆 ,事先规划了满足约束的理想下降高度与速度轨迹 ,并设计滑模变结构控制器跟踪理想轨迹 ,实现在小行星表面垂直软着陆。

关键词：软着陆行星自主导航制导

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月球探测软着陆与采样返回段弹道确定

宇航学报 2016年第10期37卷 1157-1163页

作者：宋叶志黄勇胡小工王琰茅永兴朱凌凤昌胜骐中国科学院国家授时中心西安710600 中国科学院上海天文台上海200030 中国科学院大学北京100049 解放军信息工程大学地理空间信息学院郑州450001 中国卫星海上测控部江阴214431 北京卫星导航中心北京100094

针对月球探测中软着陆与采样返回段弹道计算问题,提出用数值逼近弹道确定方法。通过B样条对探测器状态进行建模,进而综合全弧段数据进行统计定轨的方法。由于样条法良好的数值逼近性能,使得该方法对探测器弹道异常复杂情况下的状态确定... 详细信息

针对月球探测中软着陆与采样返回段弹道计算问题,提出用数值逼近弹道确定方法。通过B样条对探测器状态进行建模,进而综合全弧段数据进行统计定轨的方法。由于样条法良好的数值逼近性能,使得该方法对探测器弹道异常复杂情况下的状态确定较为有效。对嫦娥三号探测器动力软着陆弧段进行了仿真与实测数据处理。分析了采样返回段的基本动力学与控制特征,为后续的嫦娥五号探测器的软着陆及其采样返回提供初步的可行弹道计算方法。在嫦娥三号探测器动力落月段实测数据处理中,通过评估,该段弹道确定精度优于100 m,其弹道末点与NASA的月球勘测轨道器(LRO)给出的结果差异优于50 m,证实了文章提出的软着陆弹道确定方法的有效性。

关键词：嫦娥三号嫦娥五号软着陆采样返回轨道确定标称轨道制导

发动机半正弦波脉冲冲击下固体火箭动力倒飞和软着陆时的位移响应

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西安交通大学学报 2021年第7期55卷 21-32页

作者：田红亮李森杜轩董元发张明松三峡大学机器人与智能系统宜昌市重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

针对现有固体火箭位移响应未完整求解的情况,对延迟时间进行杜阿迈尔卷积定积分,可推导出固体火箭的位移响应。将火箭在动力倒飞及软着陆的位移响应和发生时间进行逐一比较,获得位移冲击谱和最小发生时间。研究结果表明:在动力倒飞阶段... 详细信息

针对现有固体火箭位移响应未完整求解的情况,对延迟时间进行杜阿迈尔卷积定积分,可推导出固体火箭的位移响应。将火箭在动力倒飞及软着陆的位移响应和发生时间进行逐一比较,获得位移冲击谱和最小发生时间。研究结果表明:在动力倒飞阶段,无量纲的火箭位移响应不会恒等于0。在软着陆阶段,无量纲的火箭位移响应有可能恒等于0;当脉冲冲击持续时间较短时,火箭位移响应最大值发生在冲击作用结束以后的软着陆阶段;当脉冲冲击持续时间较长时,火箭位移响应最大值发生在冲击作用范围内的动力倒飞阶段;火箭的位移达到最大值时,相应的发生时间不是唯一的,存在多个发生时间使位移取得最大值;火箭位移响应最大值的计算结果与实验数据之间的相对误差为-9%~7%,火箭位移最大值发生时间的计算结果与实验数据之间的相对误差为-6%~8%。

关键词：固体火箭脉冲冲击动力倒飞软着陆半正弦波信号

磁流变半主动落锤冲击缓冲系统的“软着陆”控制试验与分析

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机械工程学报 2021年第1期57卷 121-127页

作者：白先旭杨森合肥工业大学车辆工程系合肥230009

研究了基于磁流变能量吸收器(Magnetorheological energy absorber, MREA)的单自由度冲击缓冲控制系统在落锤激励条件下的控制方法,实现最大化利用MREA的活塞行程并在活塞行程终点落锤速度减小至0的落锤"软着陆"控制目标。建立了基于MRE... 详细信息

研究了基于磁流变能量吸收器(Magnetorheological energy absorber, MREA)的单自由度冲击缓冲控制系统在落锤激励条件下的控制方法,实现最大化利用MREA的活塞行程并在活塞行程终点落锤速度减小至0的落锤"软着陆"控制目标。建立了基于MREA的单自由度冲击缓冲系统的动力学模型和试验测试系统。为了准确模拟MREA的磁滞非线性力,基于基本RC算子磁滞模型研究了MREA磁滞非线性力前馈跟踪方案。根据落锤的实时状态得出落锤下落的期望反馈,从而得出期望阻尼力进而实现落锤的缓冲控制。仿真分析和试验测试验证了基于准确的MREA磁滞非线性力模型的MREA冲击缓冲系统"软着陆"控制方案的可行性。

关键词：冲击控制磁滞模拟磁流变液磁流变能量吸收器软着陆半主动控制

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多节点探测器软着陆的路径规划方法

宇航学报 2022年第3期43卷 366-373页

作者：王鑫赵清杰于重重张长春陈涌泉北京理工大学计算机学院北京100081 北京工商大学人工智能学院北京100048

面向小行星探测任务的需要,柔性连接的多节点深空探测器是针对单节点探测器着陆易倾覆或反弹等问题的一种解决方案。基于此构建了一种采用柔性连接的三节点探测器并对其软着陆情况进行建模,提出了带自注意力机制的多任务深度强化学习方... 详细信息

面向小行星探测任务的需要,柔性连接的多节点深空探测器是针对单节点探测器着陆易倾覆或反弹等问题的一种解决方案。基于此构建了一种采用柔性连接的三节点探测器并对其软着陆情况进行建模,提出了带自注意力机制的多任务深度强化学习方法。各节点以探测器主体为参照物描述自身状态,节点之间通过联合学习来提高各自对复杂环境的适应能力;在对探测器和障碍物进行特征提取时,采用注意力机制来提高对自己任务的关注,学习出更优的策略,从而获得最大的奖励。通过与其他方法的实验结果对比,证明了提出的方法更有利于探测器的稳定着陆。

关键词：深空探测器软着陆深度强化学习多任务学习自注意力机制

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载人登月软着陆中手动控制制导方案研究

西北工业大学学报 2012年第4期30卷 479-484页

作者：刘莹莹吕纪远周军西北工业大学精确制导与控制研究所陕西西安710072

针对载人登月软着陆的接近段和着陆段,研究手动控制重新选址方案。首先引入了载人登月阶段划分,建立了登月舱动力学模型,然后对电视制导和舷窗制导2种手动控制选址方案进行了比较。电视制导方案中,宇航员能够直接在视场内选择新的着月点... 详细信息

针对载人登月软着陆的接近段和着陆段,研究手动控制重新选址方案。首先引入了载人登月阶段划分,建立了登月舱动力学模型,然后对电视制导和舷窗制导2种手动控制选址方案进行了比较。电视制导方案中,宇航员能够直接在视场内选择新的着月点,并由自动控制系统实现对目标的制导;传统的舷窗制导要求宇航员全程参与控制,主要约束包括手动控制的延迟以及舷窗的视线范围,并且每次手动调节量有限。对2种制导方案的仿真结果表明,电视制导由于不受视线角约束,着月点可调整范围大于舷窗制导。同时电视制导对姿态机动的要求更高。并且宇航员重新选址操作进行得越早,着月点可调整范围越大。

关键词：载人登月软着陆手动控制电视制导

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月面软着陆足垫水平拖曳模型试验装置研制

浙江大学学报（工学版） 2013年第3期47卷 465-471页

作者：钟世英吴晓君蔡武军凌道盛蒋祝金王顺玉浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 深圳市工勘岩土工程有限公司广东深圳518026 苏州新港建设集团有限公司江苏苏州205011

为解决月球软着陆探测器在软着陆冲击完成到着陆完全稳定过程中的滑移特性问题,研发软着陆机构水平拖曳模型试验装置.该装置有传动控制系统、拖曳筒体的汽缸和限位器装置、量测系统、模型箱系统等,用于模拟软着陆过程中不同着陆速率、... 详细信息

为解决月球软着陆探测器在软着陆冲击完成到着陆完全稳定过程中的滑移特性问题,研发软着陆机构水平拖曳模型试验装置.该装置有传动控制系统、拖曳筒体的汽缸和限位器装置、量测系统、模型箱系统等,用于模拟软着陆过程中不同着陆速率、足垫冲击角度以及不同着陆地点下,软着陆机构水平滑移特性测试.由传动控制系统实现设定的水平拖曳速率;拖曳筒体的汽缸和限位器装置实现压力和刺入深度,量测系统对拖曳力、轴力、拖曳速率、刺入深度为和足垫转角进行测量,模型箱系统可配制任意要求的试验基床.开展了足垫水平、刺入深度10mm的系列试验,结果表明:拖曳力与轴力呈现线性关系,两者分布与美国国家航空航天局(NASA)试验结果相似,试验装置性能可靠.

关键词：软着陆模拟月壤模型试验水平拖曳量测系统

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月/火探测软着陆制导技术发展综述

宇航学报 2020年第6期41卷 719-729页

作者：徐西宝白成超陈宇燊唐浩楠哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 北京宇航系统工程研究所北京100076

面向未来复杂区域精确软着陆需求,对月/火探测任务软着陆制导技术进行了综述。首先回顾了目前已开展的月/火探测任务,分析了探测任务的发展趋势;其次就软着陆技术的发展进行了归纳整理,给出了发展趋势分析及难点浅析;最后对月/火探测任... 详细信息

面向未来复杂区域精确软着陆需求,对月/火探测任务软着陆制导技术进行了综述。首先回顾了目前已开展的月/火探测任务,分析了探测任务的发展趋势;其次就软着陆技术的发展进行了归纳整理,给出了发展趋势分析及难点浅析;最后对月/火探测任务进行了总结及展望。通过本文的研究,以期为软着陆制导技术方向发展提供一定参考。

关键词：月球探测火星探测软着陆

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月球着陆器软着陆冲击仿真

中国空间科学技术 2011年第5期31卷 70-75,83页

作者：林轻聂宏陈金宝万峻麟李立春南京航空航天大学南京210016

为提高分析月球着陆器软着陆有效载荷着陆冲击响应的准确性,提出一种基于瞬态动力学的着陆器有效载荷软着陆冲击响应分析方法。根据着陆器全机结构柔性和月壤柔性对有效载荷着陆冲击响应的影响,参照某型着陆器,于***环境中建立着陆器全... 详细信息

为提高分析月球着陆器软着陆有效载荷着陆冲击响应的准确性,提出一种基于瞬态动力学的着陆器有效载荷软着陆冲击响应分析方法。根据着陆器全机结构柔性和月壤柔性对有效载荷着陆冲击响应的影响,参照某型着陆器,于***环境中建立着陆器全机柔性体模型及月壤柔性体模型,运用瞬态动力学仿真软件***对着陆器软着陆有效载荷着陆冲击响应特性进行了仿真研究。仿真结果与试验结果具有一定的一致性。研究结果表明:使用该方法分析着陆器软着陆有效载荷的着陆冲击响应是准确有效的,能够比较逼真地模拟月球着陆器实际着陆工况。

关键词：柔性体瞬态动力学软着陆仿真月球着陆器