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小天体采样探测技术发展现状及展望 被引量:8
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作者 于登云 张兴旺 +3 位作者 张明 殷参 赖小明 赵曾 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2020年第2期1-10,共10页
小天体采样探测是探索宇宙奥秘及寻找地外稀有资源等的重要手段,已成为未来一段时间内深空探测任务的热点领域之一。文章在总结近40年小天体采样探测发展历程的基础上,系统分析国内外现有小天体采样探测技术的种类、特点和适用性,分析... 小天体采样探测是探索宇宙奥秘及寻找地外稀有资源等的重要手段,已成为未来一段时间内深空探测任务的热点领域之一。文章在总结近40年小天体采样探测发展历程的基础上,系统分析国内外现有小天体采样探测技术的种类、特点和适用性,分析微重力环境下针对接触即走短期着陆采样方式研制的射弹溅射及气动等采样探测技术;提出未来小天体采样探测技术可能的发展趋势,例如针对长期着陆采样返回探测的表面锚固技术及复合高可靠的采样探测技术将成为研究重点。上述分析成果对我国深入开展小天体采样返回任务,把握关键技术,具有一定的指导意义和参考价值。 展开更多
关键词 小天体 采样探测技术 接触即走方式 气动方式 长期着陆 高效碎岩
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强不规则天体引力场中的动力学研究进展 被引量:7
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作者 姜宇 宝音贺西 《深空探测学报》 2014年第4期250-261,共12页
小行星探测与彗星探测是深空探测的重要方面。一般来说,小行星和彗星因质量都不足以使得万有引力克服应力达到流体静力学平衡,而具有强不规则的外形。研究强不规则天体引力场中的动力学行为及其内在机制,是探测器被不规则天体捕获并对... 小行星探测与彗星探测是深空探测的重要方面。一般来说,小行星和彗星因质量都不足以使得万有引力克服应力达到流体静力学平衡,而具有强不规则的外形。研究强不规则天体引力场中的动力学行为及其内在机制,是探测器被不规则天体捕获并对其形成近距离探测轨道的基础。从引力场模型和动力学行为两个方面综述了强不规则天体引力场中动力学的研究进展,在引力场模型的研究方面介绍了强不规则天体引力场建模的球谐函数摄动展开模型、简单特殊体模型及多面体模型的研究现状,在动力学机制的研究方面介绍了强不规则天体引力场中的周期轨道和拟周期轨道、平衡点、流形、分岔与共振以及混沌运动的研究现状,指出了这些方面研究的重点与难点。分析了强不规则体引力场中动力学的研究趋势。 展开更多
关键词 强不规则天体 小行星探测 彗星探测 宇航动力学 动力学规律
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基于序列影像的小天体三维形状重建方法研究 被引量:7
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作者 蓝朝桢 耿迅 +1 位作者 徐青 崔平远 《深空探测学报》 2014年第2期140-145,共6页
提出了一种基于序列影像的小天体三维形状重建方法。利用小天体序列影像间的内在几何约束关系,在无精确位置、姿态数据的条件下,基于稀疏光束法平差求解小天体序列影像的相对位置、姿态。综合利用核线几何约束、半全局匹配、多视最小二... 提出了一种基于序列影像的小天体三维形状重建方法。利用小天体序列影像间的内在几何约束关系,在无精确位置、姿态数据的条件下,基于稀疏光束法平差求解小天体序列影像的相对位置、姿态。综合利用核线几何约束、半全局匹配、多视最小二乘匹配等策略进行小天体序列影像的密集匹配,重建小天体三维形状信息。由于小天体序列影像尺度变化大、纹理贫乏,导致影像匹配的误匹配率较高,在匹配过程中采用随机KD树搜索策略与拟合透视变换模型的RANSAC算法剔除粗差。利用"黎明号"探测器的绕飞段实测影像,对灶神星(VESTA)的三维形状重建进行了实验,结果证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 小天体 三维重建 深空探测 密集匹配 序列影像
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基于视觉的地外天体探测器着陆测速
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作者 张洋 赵尔迅 +1 位作者 张科备 高晶敏 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第6期113-122,共10页
为了确保探测器安全、准确地降落在地外天体表面,需实时测量探测器的下降速度,为制导导航与控制系统完成软着陆任务提供重要参考依据.提出一种仅利用光学相机的实时视觉测速方法,针对天体地表视频图像,采用递归全对场变换光流算法提取... 为了确保探测器安全、准确地降落在地外天体表面,需实时测量探测器的下降速度,为制导导航与控制系统完成软着陆任务提供重要参考依据.提出一种仅利用光学相机的实时视觉测速方法,针对天体地表视频图像,采用递归全对场变换光流算法提取相邻帧间的光流场,然后通过深度神经网络的卷积层和池化层提取光流场对应的特征向量.为减小探测器降落过程中成像透视效应对测速精度的影响,构建一种适用于连续视频帧的长短期记忆网络,对特征向量和速度进行拟合,实现探测器着陆速度的实时估计.仿真实验结果表明,与基于前向传播网络的测速算法相比,本文方法的平均绝对百分比误差减小了11.98%,测量精度更高. 展开更多
关键词 着陆测速 光流场 深度神经网络 地外天体探测 制导导航与控制
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小天体柔性附着状态协同估计方法 被引量:11
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作者 崔平远 陆晓萱 +2 位作者 朱圣英 梁子璇 葛丹桐 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1219-1226,共8页
针对小天体附着过程易发生倾覆、反弹导致任务失败问题,提出“柔性附着”概念,替代传统小天体探测的刚性附着模式,为提高小天体附着任务可靠性提供新的解决思路和技术途径。在此基础上,针对柔性着陆器的状态估计问题展开研究。首先建立... 针对小天体附着过程易发生倾覆、反弹导致任务失败问题,提出“柔性附着”概念,替代传统小天体探测的刚性附着模式,为提高小天体附着任务可靠性提供新的解决思路和技术途径。在此基础上,针对柔性着陆器的状态估计问题展开研究。首先建立了柔性着陆器近似模型,提出了柔性着陆器“等效面”概念及柔性着陆器姿态的近似表征方式,进而提出了柔性附着状态协同估计方法,并通过数值仿真检验了柔性着陆器状态协同估计的可行性。 展开更多
关键词 小天体探测 柔性附着 等效面 自主导航 协同估计
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利用遗传算法搜索小天体探测最优发射机会 被引量:6
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作者 乔栋 崔祜涛 崔平远 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期97-102,共6页
针对传统pork-chop图方法计算量大、计算效率低的问题,提出了一种基于遗传算法的小天体探测发射机会搜索方法。该方法以探测任务所需总的速度增量为目标函数,采用遗传算法作为搜索寻优算法,通过对星历的计算和Gauss问题的求解,将复... 针对传统pork-chop图方法计算量大、计算效率低的问题,提出了一种基于遗传算法的小天体探测发射机会搜索方法。该方法以探测任务所需总的速度增量为目标函数,采用遗传算法作为搜索寻优算法,通过对星历的计算和Gauss问题的求解,将复杂的多变量非线性搜索寻优问题简化成一个两变量的搜索寻优问题,减少了编码数量和搜索空间,使其具有全局搜索功能和快速收敛特性,提高了计算效率。最后以近地小行星4660 Nereus为例,对其在2008-2012年采用两脉冲转移的交会型探测任务的发射机会进行了搜索。仿真计算结果表明:所给出的搜索方法与传统的搜索方法得到的结果一致,且所用时间仅为传统方法的4.19%。 展开更多
关键词 飞行器控制与导航技术 小天体探测 发射机会搜索 遗传算法
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深空探测:空间拓展的战略制高点 被引量:5
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作者 崔平远 《学术前沿》 CSSCI 2017年第5期13-18,共6页
深空探测是人类探索宇宙奥秘、开发天体资源、拓展空间疆域、实施技术创新的重要领域,是当今世界高新科技领域极具挑战性、创新性和带动性的重大活动,已成为21世纪航天大国和空间组织进行空间拓展与科技创新的战略制高点。作为深空探测... 深空探测是人类探索宇宙奥秘、开发天体资源、拓展空间疆域、实施技术创新的重要领域,是当今世界高新科技领域极具挑战性、创新性和带动性的重大活动,已成为21世纪航天大国和空间组织进行空间拓展与科技创新的战略制高点。作为深空探测的热点目标,月球、火星、小天体分别承载了不同的探测功能,美国、俄罗斯、欧空局等航天大国和组织对这些目标开展了相关探测活动,并有一系列的深空探测规划。随着各种高精尖科学技术的发展,我国将不断加快向更远深空迈进的步伐,从发展进入深空能力,到探索资源利用能力,再到拓展深空能力,为实现"两个一百年"目标和人类文明进步做出重大贡献。 展开更多
关键词 深空探测 月球探测 火星探测 小天体探测
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深空探测任务进展与展望
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作者 张众 武迪 宝音贺西 《上海航天(中英文)》 CSCD 2024年第5期52-68,共17页
本文全面综述了国际深空探测任务设计的最新进展,涵盖月球探测、大行星探测及小天体探测领域。月球探测方面,介绍了美国Artemis计划、中国探月工程等地月空间战略布局;大行星探测方面,回顾了水星、金星、火星及木星、土星等外行星的探... 本文全面综述了国际深空探测任务设计的最新进展,涵盖月球探测、大行星探测及小天体探测领域。月球探测方面,介绍了美国Artemis计划、中国探月工程等地月空间战略布局;大行星探测方面,回顾了水星、金星、火星及木星、土星等外行星的探测历史与现状;小天体探测方面,探讨了其技术难点及科学意义,详述了小行星飞越、环绕、采样和撞击等任务。在此基础上,总结了深空探测任务的启示与发展趋势;结合我国深空探测能力与国际行星科学发展,提出相关任务建议与设想,为我国未来深空探测任务设计提供参考。 展开更多
关键词 深空探测 任务设计 月球探测 大行星探测 小天体探测
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小天体柔性着陆任务规划的动态时间约束推理方法 被引量:1
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作者 王棒 徐瑞 +2 位作者 李朝玉 朱圣英 梁子璇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期212-221,共10页
针对小天体柔性着陆任务规划中的复杂耦合时间约束一致性推理效率问题,建立任务规划时间约束网络,通过划分时间约束类型,设计约束动态添加策略,提出动态弧一致时间约束推理方法,限制新添加约束的传播范围,局部求解时间网络一致性,实现... 针对小天体柔性着陆任务规划中的复杂耦合时间约束一致性推理效率问题,建立任务规划时间约束网络,通过划分时间约束类型,设计约束动态添加策略,提出动态弧一致时间约束推理方法,限制新添加约束的传播范围,局部求解时间网络一致性,实现规划过程中时间约束网络一致性的高效维护。最后,构建小天体着陆规划场景,生成着陆任务规划活动及时间约束。仿真结果表明,与现有时间约束推理方法相比,所提出方法提高了时间约束推理效率,进而可为小天体柔性着陆任务规划提供支撑。 展开更多
关键词 小天体探测 柔性着陆器 着陆任务规划 动态弧一致 时间约束推理
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The present status and prospects in the research of orbital dynamics and control near small celestial bodies
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作者 Pingyuan Cui Dong Qiao 《Theoretical & Applied Mechanics Letters》 CAS 2014年第1期1-14,共14页
Small celestial body exploration is of great significance to deep space activities. The dynamics and control of orbits around small celestial bodies is of top priority in the exploration research. It includes the mode... Small celestial body exploration is of great significance to deep space activities. The dynamics and control of orbits around small celestial bodies is of top priority in the exploration research. It includes the modeling of dynamics environment and the orbital dynamics mechanism. This paper introduced state-ofthe-art researches, major challenges, and future trends in this field. Three topics are mainly discussed: the gravitational field modeling of irregular-shaped small celestial bodies, natural orbital dynamics and control, and controlled orbital dynamics. Finally, constructive suggestions are made for China’s future space exploration missions. 展开更多
关键词 small celestial body exploration dynamics and control gravitational field of irregular-shaped body natural orbital dynamics controlled orbital dynamics
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星球探测自位机器人的研究现状和发展趋势 被引量:1
11
作者 刘方湖 马培荪 陈建平 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第3期1-4,共4页
综述了星球探测自位机器人的研究状况 ,分析了其研究中存在的问题 。
关键词 移动机器人 星球探测机器人 自位
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一种小天体探测器绕飞轨道主动抗扰控制方法
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作者 姚文龙 杨珂 +1 位作者 邵巍 刘毅 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期938-945,共8页
针对小天体绕飞探测过程中,探测器受到的非球形引力摄动及太阳光压等多源扰动问题,结合绕飞探测的周期性特点,提出一种小天体探测器绕飞轨道主动抗扰控制方法。首先,通过迭代学习控制对小天体探测器受多源扰动影响产生的误差进行抑制,... 针对小天体绕飞探测过程中,探测器受到的非球形引力摄动及太阳光压等多源扰动问题,结合绕飞探测的周期性特点,提出一种小天体探测器绕飞轨道主动抗扰控制方法。首先,通过迭代学习控制对小天体探测器受多源扰动影响产生的误差进行抑制,然后设计扰动观测器估计系统总扰动,构造自适应律实时估计扰动上界,进而设计控制律对总扰动进行主动补偿。最后以243Ida作为目标天体进行绕飞探测仿真分析,结果表明该控制方法能更加有效地提高小天体探测器的轨道跟踪控制精度。 展开更多
关键词 小天体探测 绕飞段 轨道跟踪 主动抗扰 迭代学习控制
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