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嫦娥四号着陆器在轨实践总结与评估 被引量:8
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作者 孙泽洲 张熇 +5 位作者 吴学英 李飞 杨眉 程铭 许映乔 张有为 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期1397-1407,共11页
嫦娥四号着陆器于2019年1月3日着陆月球背面,实现了人类首次月球背面软着陆.与着陆月球正面的任务相比,嫦娥四号着陆区选择在月球背面南极-艾特肯盆地内,地形崎岖,无法直接与地球通信,嫦娥四号着陆器飞行控制过程需对月球背面复杂地形... 嫦娥四号着陆器于2019年1月3日着陆月球背面,实现了人类首次月球背面软着陆.与着陆月球正面的任务相比,嫦娥四号着陆区选择在月球背面南极-艾特肯盆地内,地形崎岖,无法直接与地球通信,嫦娥四号着陆器飞行控制过程需对月球背面复杂地形环境和中继通信带来的约束进行针对性设计.实际在轨飞行结果表明,飞行和月面工作正常,实现了预期的精确变轨,在稳定的中继链路支持下完成了动力下降并开展月面工作,月夜温度采集器和有效载荷均在轨开机并持续获取探测数据.本文利用着陆前后的遥测数据,对接近月面过程中的发动机羽流与月面的相互作用效果、着陆缓冲情况进行了评估,并与嫦娥三号相关数据进行了对比.嫦娥四号着陆器的在轨数据挖掘与分析,可用于进一步完善地面仿真分析模型,优化设计,为月球背面环境的科学研究提供工程技术基础. 展开更多
关键词 嫦娥四号着陆器 飞行结果 遥测数据 环境评估
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嫦娥四号着陆器测控通信系统设计与验证 被引量:7
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作者 刘适 黄晓峰 +5 位作者 毛志毅 强晖萍 凌闽河 李福 李长生 李晓光 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期85-93,共9页
嫦娥四号着陆器测控通信系统负责搭建着陆器与地面站、中继卫星之间的测控通信链路,是任务工程目标实现的关键组成部分之一.针对嫦娥四号着陆器任务对测控通信系统任务需求,提出系统方案,给出测控通信系统关键环节的设计方法、实现技术... 嫦娥四号着陆器测控通信系统负责搭建着陆器与地面站、中继卫星之间的测控通信链路,是任务工程目标实现的关键组成部分之一.针对嫦娥四号着陆器任务对测控通信系统任务需求,提出系统方案,给出测控通信系统关键环节的设计方法、实现技术路径、地面验证和在轨工作结果,可为未来的深空探测任务测控通信系统的设计与验证提供参考. 展开更多
关键词 嫦娥四号着陆器 测控通信 中继
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嫦娥四号着陆器月夜热电联供系统设计与验证 被引量:5
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作者 宋馨 陈向东 +5 位作者 雷英俊 王录 柏江 李海飞 张丽丽 王珊 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期65-69,共5页
为了实现嫦娥四号着陆器在月球表面长期生存并完成月夜阶段温度采集任务,研制了一套高效的月夜热电联供系统.该系统主要由同位素温差电池(RTG)和两相流体回路组成.RTG发电废热在其端面集中排散,两相流体回路通过平板式蒸发器与RTG安装连... 为了实现嫦娥四号着陆器在月球表面长期生存并完成月夜阶段温度采集任务,研制了一套高效的月夜热电联供系统.该系统主要由同位素温差电池(RTG)和两相流体回路组成.RTG发电废热在其端面集中排散,两相流体回路通过平板式蒸发器与RTG安装连接,收集热量传输到舱内.通过地面试验对系统功能进行了初步验证,试验中两相流体回路启动、断开正常,运行稳定.在轨飞行结果表明,该系统工作正常,实现了93%以上同位素核热源的热量用于温差发电器产生电能,并且收集了67%的发电废热用于舱内平台设备控温. 展开更多
关键词 嫦娥四号着陆器 热电联供系统 同位素温差电池 两相流体回路
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嫦娥四号着陆器数据管理系统设计特点与验证 被引量:5
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作者 叶志玲 顾明 张翠涛 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期94-100,共7页
为了解决深空中继链路信道受限情况下复杂密集信息流的高效传输问题,嫦娥四号设计实现了多信道、多模式、多码速率、长短帧相结合的数据传输机制,通过优化组合,充分利用信道资源,满足了不同飞行阶段的数据传输需求.同时通过自主运行策... 为了解决深空中继链路信道受限情况下复杂密集信息流的高效传输问题,嫦娥四号设计实现了多信道、多模式、多码速率、长短帧相结合的数据传输机制,通过优化组合,充分利用信道资源,满足了不同飞行阶段的数据传输需求.同时通过自主运行策略降低中继链路的使用风险,确保中继链路故障情况下关键事件、关键分系统的安全性与可靠性.通过嫦娥四号飞行试验,验证该设计合理有效,为未来深空数管的设计实现提供了直接而有力的技术支持. 展开更多
关键词 嫦娥四号着陆器 数据管理 系统设计
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嫦娥四号着陆器有效载荷任务设计与验证 被引量:4
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作者 徐海涛 薛长斌 +5 位作者 刘鹏 杨眉 李飞 陈丽平 纪奕才 张珅毅 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期101-108,共8页
嫦娥四号着陆器落月后载荷需进行初始状态建立,载荷初始状态建立过程与探测器两器分离过程交叉,对飞行程序设计提出了挑战.文章针对嫦娥四号有效载荷分系统与探测器总体设计,按照着陆器各载荷的任务要求,结合月面工作的约束条件,从系统... 嫦娥四号着陆器落月后载荷需进行初始状态建立,载荷初始状态建立过程与探测器两器分离过程交叉,对飞行程序设计提出了挑战.文章针对嫦娥四号有效载荷分系统与探测器总体设计,按照着陆器各载荷的任务要求,结合月面工作的约束条件,从系统的角度对载荷开展探测任务的内容、顺序和时机进行设计和优化,并按照设计的工作流程,开展了着陆区的就位探测,验证了任务设计的合理性和载荷技术状态的正确性,可为后续探测任务中载荷与探测器系统联合飞行程序设计提供参考. 展开更多
关键词 嫦娥四号着陆器 有效载荷 科学探测 月球背面
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嫦娥四号着陆器月面定时定点着陆轨道控制策略设计与实施 被引量:2
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作者 刘德成 周文艳 +2 位作者 高珊 李飞 杨眉 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期16-21,共6页
嫦娥四号着陆器的着陆区范围仅为嫦娥三号着陆区范围的5%.为满足在月球背面狭窄着陆区的高精度着陆需求,在嫦娥三号单层迭代的轨道控制策略基础上,提出了一种基于双层迭代的高精度定时定点月面软着陆轨道控制策略,以环月轨道倾角和环月... 嫦娥四号着陆器的着陆区范围仅为嫦娥三号着陆区范围的5%.为满足在月球背面狭窄着陆区的高精度着陆需求,在嫦娥三号单层迭代的轨道控制策略基础上,提出了一种基于双层迭代的高精度定时定点月面软着陆轨道控制策略,以环月轨道倾角和环月半长轴为设计变量,设计了多发射窗口的定时定点着陆的标称轨道;再通过在近月制动及后续环月轨道控制中引入面外修正速度增量,逐次缩小轨道控制残差,解决了着陆区范围缩小带来的动力下降初始点的位置和时刻精确瞄准的需求.在轨着陆任务完成时,着陆器在动力下降初始点的落点经度预报偏差优于0.1°,落点时刻预报偏差小于1 min,表明该轨道控制策略满足任务要求. 展开更多
关键词 嫦娥四号着陆器 月面软着陆 轨道控制策略 定时定点着陆
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嫦娥四号着陆器构型优化设计与验证 被引量:2
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作者 柏江 张熇 +3 位作者 陈向东 李飞 傅子敬 张旺军 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期31-36,共6页
采用多目标约束遍历优化方法,进行了以天线视场、指向等使用需求为目标,载荷的机、电、热、光等接口要求为约束条件,单机设备、结构舱板联合迭代布局的优化设计.针对质量资源紧张进行了以减重为目标的电缆网络最短路径优化设计,电缆质... 采用多目标约束遍历优化方法,进行了以天线视场、指向等使用需求为目标,载荷的机、电、热、光等接口要求为约束条件,单机设备、结构舱板联合迭代布局的优化设计.针对质量资源紧张进行了以减重为目标的电缆网络最短路径优化设计,电缆质量减轻1 1.4 kg,减轻比例达1 6.9%.进行对称布局优化调整,质心精度提高至0.1 mm,配重比降低至0.1%.经过构型优化设计,满足了任务目标对探测器构型的需求,经过地面试验及在轨飞行,也验证了构型优化设计的正确性. 展开更多
关键词 嫦娥四号着陆器 构型优化 设计与验证
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大推力发动机在轨羽流热效应监测与反演方法 被引量:2
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作者 马巨印 张有为 +2 位作者 陈建新 宋馨 李庆辉 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期60-64,共5页
为了获得相对准确的大推力发动机在轨真实羽流热效应数据,提出了一种在轨羽流热效应监测与反演方法,并将其应用于嫦娥四号着陆器.该方法突破400℃宽温区对400 kW/m2短时超高羽流热效应进行精确监测的技术,获得发动机周边温度数据,建立... 为了获得相对准确的大推力发动机在轨真实羽流热效应数据,提出了一种在轨羽流热效应监测与反演方法,并将其应用于嫦娥四号着陆器.该方法突破400℃宽温区对400 kW/m2短时超高羽流热效应进行精确监测的技术,获得发动机周边温度数据,建立发动机羽流到达目标表面的反演模型.反演结果与嫦娥四号着陆器在轨实测结果一致,验证了该方法的正确性.该方法反演所得羽流热效应数据,可为后续月球着陆器热防护设计提供参考. 展开更多
关键词 嫦娥四号着陆器 大推力发动机 在轨羽流热效应 监测与反演
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嫦娥四号着陆器载荷电控箱地面测试系统设计
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作者 崔天舒 安军社 吴琦 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期342-347,共6页
航天器电子设备的地面综合测试是航天器研制过程中的重要环节,对设备功能验证及性能评估具有重要作用.传统的地面综合测试系统可重用性差,导致研制周期长且人力、设备投入较大.嫦娥四号着陆器载荷电控箱的地面测试系统采用模块化、可重... 航天器电子设备的地面综合测试是航天器研制过程中的重要环节,对设备功能验证及性能评估具有重要作用.传统的地面综合测试系统可重用性差,导致研制周期长且人力、设备投入较大.嫦娥四号着陆器载荷电控箱的地面测试系统采用模块化、可重用和CPU+FPGA单机集成体系结构,是集供配电测试、1553B通信总线仿真测试、间接指令测试、异步串口通信测试、实时数据处理等功能于一体的综合测试系统,适用于航天器电子设备单板调试、单机测试、软件配置项测试以及环境模拟试验等不同类型的测试.通过嫦娥四号着陆器载荷电控箱各项接口、功能、性能指标等的测试,证明该系统满足支持设备单机调试、软件配置项测试、状态确认和问题排查等测试需求,有力支撑了嫦娥四号着陆器载荷电控箱的单机设备研发,为嫦娥四号着陆器任务实施提供了有效保障. 展开更多
关键词 嫦娥四号着陆器 航天电子设备 地面测试系统 LABVIEW
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