“火星科学实验室”EDL方案及其新技术分析

"火星科学实验室"进入、下降与着陆(EDL)技术代表了目前已步入应用阶段的火星探测的最新技术。在分析该方案基础上,对其所应用的升力式进入及进入制导控制技术、基于马赫数的开伞控制技术、"矢量点乘"控制的防热罩分离技术、基于"空中吊车"的动力下降与着陆缓冲技术和"空中吊车"飞离控制技术等进行了分析,可为火星探测研究提供一定的借鉴和参考。     

火星探测进入、下降、着陆过程通信方案

基于火星探测任务进入、下降、着陆过程(Entry,Descent and Landing,EDL)的特点,从信号微弱、高多普勒动态和黑障通信等3方面提出了该过程中通信的主要技术难点;简述了国外成功完成火星表面软着陆探测任务——海盗号、"火星探路者"、"火星探测巡视器"、凤凰号、"火星科学实验室"EDL过程采用的通信方案,并在其基础上进行了归纳总结;详细介绍了EDL过程所采用的直接对地通信、中继通信方案组成、通信能力和关键单机等;论述了中继通信、信号调制、信道编码以及黑障分析、防护与减轻等通信关键技术及其工程现状。最后给出了对我国火星探测EDL过程通信技术方案设计的一些建议。     

“火星科学实验室”的EDL试验验证技术及启示

介绍了美国"火星科学实验室"(Mars Science Laboratory,MSL)的进入、下降与着陆(Entry,Descent and Landing,EDL)技术验证体系。该体系可分为EDL飞行动力学、EDL飞行系统和EDL子系统3部分,主要基于仿真建立,同时利用海盗号(Viking)探测器时期的试验数据。针对火星EDL技术的验证,分析了我国已掌握的EDL地面试验技术。通过对比结果表明,我国虽然在气动减速、伞减速、动力下降和着陆技术的试验验证均有良好的技术基础,但仍面临有伞充气过程环境恶劣且复杂、减速下降动作多、大底和背罩分离过程内外环境耦合等新问题。最后针对现有技术所面临的关键问题,梳理出适合我国发展的火星EDL验证体系,并提出了解决关键问题的试验验证方案,可为我国火星着陆任务EDL试验验证工作提供参考。     

火星探测器“进入、下降、着陆”过程的供配电方案综述

对国外成功着陆火星的"火星探路者"(MPF)、"火星探测巡视器"(MER)、凤凰号(Phoenix)和"火星科学实验室"(MSL)的供配电技术进行总结;着重分析探测器在"进入、下降、着陆"(EDL)过程中对电源的电池容量、放电电流、工作时间、环境温度及储存时间等方面的要求及解决方案;提出了火星探测器EDL过程中供配电设计在电池类型、器间供电接口、比能量、放电倍率、能量裕度和寿命方面要注意的重点。     

面向火星探测的新一代微波着陆雷达技术

为适应我国火星探测任务,在探月着陆雷达研制的基础上研制出新一代的火星着陆雷达.介绍了国外火星着陆雷达的现状和实现指标,分析了国内火星探测任务中微波着陆雷达的关键点,尤其针对火星风沙尘暴、大角速度和复杂着陆地形的特征采取了综合试验验证方法,取得了关键数据.针对火星着陆雷达严苛的性能指标要求,创新性地采用线性调频连续波的着...     

火星精确着陆制导问题分析与展望

美国火星科学实验室(MSL)任务成功将“好奇”号火星车着陆到火星表面,开创了火星精确着陆探测的新局面。以MSL着陆任务为典型代表,分析了目前火星着陆探测进入、下降和着陆（Entry, Descent and Landing, EDL）过程的制导方案及制导系统的发展趋势。以在火星高海拔、复杂地形区域定点着陆为潜在工程目标,归纳了火星EDL过程面临的制导主要问题。根据未来制导系统自主性和自适应性的技术需求及潜在工程任务制导面临的问题,提出了火星EDL制导方面需要解决的关键技术,并对其在未来工程中的应用潜力进行了展望。     

火星精确着陆轨迹优化与制导技术研究进展

轨迹优化与制导技术是实现火星表面精确着陆的核心技术之一.文章对典型的火星着陆探测任务进行了分析,阐明了火星着陆轨迹优化与制导技术所面临的挑战.在此基础上,回顾了近年来火星着陆轨迹优化与制导技术的研究现状.最后,对未来火星着陆探测轨迹优化与制导技术的发展方向进行了展望.     

ExoMars 2016火星探测计划进入、减速、着陆的验证任务分析

对欧洲航天局(ESA)火星探测的ExoMars 2016计划进行了概述,着重分析了进入、减速、着陆验证任务的关键环节,详细分析了进入、减速、着陆验证的任务组成、任务目标、任务规划以及相关关键技术等。结合我国火星探测目前的技术状态,需要针对进入、减速、着陆各关键技术进行合理的规划,并适时开展相关的试验验证。首先完成整个火星探测进入、减速、着陆平台的验证与研制,再进一步开展深入的火星探测科学任务研究。文章所述内容和分析可为我国下一步开展火星等深空探测任务提供参考。     

“火星科学实验室”主要技术突破分析

北京时间8月6日13时31分,NASA新一代火星探测器“火星科学实验室”（MSL）经过8．5个月的飞行,成功在火星表面着陆,并传回第一组火星照片。作为迄今为止最庞大、最复杂、最先进、最昂贵的火星探测器,“火星科学实验室”不仅将使人类对火星的认识发生革命性变化,而且将为美国本世纪实现载人登陆火星计划验证关键的支撑技术。本文着重分析“火星科学实验室”取得的主要技术突破及其对美国载人航天发展战略的影响。     

美国“火星科学实验室”揭开神秘面纱

2009年5月3日,美国下一代核动力火星探测器——“火星科学实验室”的1：1模型首次公开亮相。“火星科学实验室”计划耗资超过20亿美元,预计2012年夏季登陆火星。“火星科学实验室”的体积和重量远超先前的“机遇号”和“凤凰号”,它在火星上的存活时间更长,活动范围更广,性能也更先进。一旦发射成功,将成为有史以来进入外太空的最大科研装置。它的主要使命是寻找火星上过去和现在是否存在微生物等。     

天问一号着陆巡视器进入舱GNC系统设计与实现

为了应对火星EDL过程的短时间、大测控时延、大冲击力学环境以及无高精度地图的特点,进入舱GNC系统开展了一系列高自主、强容错设计.全系统热备份、关键功能异构热备份的设计确保了对产品故障的自主诊断与快速处理;系统工作模式自主转换、关键模式转换多判据备份的策略提高了系统的容错能力;产品供电的自主抗冲击管理、触地开关的自主故...     

“好奇”号火星漫游车将采用全新着陆技术

美国国家航空航天局（NASA）将在2012年火星探测任务中,尝试用一种全新的令人惊异的技术使最大的漫游车降落在火星表面,科学家们希望借此了解火星能否支持生命存活。     

“奥德赛”火星探测器为好奇心号火星漫游车着陆作好准备

据Spacedaily网站2012年6月11日消息,NASA的“奥德赛”（Odyssey）火星探测器一个反作用轮的读数异常,但探测器仍然安全,于6月8日正式进入保护性待机模式。“奥德赛’’于2001年4月7日发射升空,当年10月24日抵达绕火星轨道;2002年2月开始执行科学任务,是迄今工作时间最长的火星探测器。NASA计划将“奥德赛”和“火星勘测轨道器”（MRO）用作信号中转站,为好奇心号火星漫游车在2012年8月登陆火星时传输信号。据该网站7月27日报道,“奥德赛”已成功调整了轨道位置,且工作状态良好。     

“火星科学实验室”项目资金需增加4400万美元

据中国探月网2011年6月10日报道，NASA总检察官办公室6月8日公布报告称，“火星科学实验室”（MSL）要在2011年底前发射，还需增加4400万美元资金。MSL项目管理人员曾在2010年12月估算，MSL在2011年需花费5．37亿美元为12月中旬前发射作准备，否则就要推迟到2013年发射。     

火星EDL导航、制导与控制方案综述与启示

进入、下降与着陆（EDL）导航、制导与控制(GNC)对于成功着陆火星起着决定性作用。首先详细地介绍了火星EDL的技术需求与GNC面临的挑战;然后系统地总结了国外历次成功火星任务的EDL导航、制导与控制方案;接着有针对性地梳理了我国现有航天工程任务中可加以利用的技术基础;最后,在对比分析已有技术的基础上,对我国未来的火星探测工程EDL导航、制导与控制技术研发给出了初步的建议。     

天问一号探测器火星着陆自主避障技术设计与验证

针对天问一号探测器火星着陆过程多体运动及表面地形不确定性强的任务特点,提出了粗避障与伞-背罩组合体规避的协同控制策略以及激光三维配以双目立体视觉的精避障策略,介绍了障碍检测与规避系统的硬件配置、飞行过程、障碍检测与规避部分算法,并通过地面悬停避障专项试验验证了障碍检测与规避策略的有效性,可为后续火星采样返回任务和载人火...     

“赛丁泉”：奥尔特云的来客——赛丁泉彗星与火星上演百万年一遇的“邂逅”

2014年10月19日，天文学界的目光都集中到了火星，这一天来自遥远的奥尔特云的C／2013 A1赛丁泉彗星与火星上演了百万年一遇的擦身。随着航天技术尤其是深空探索能力的增长，那一刻人类居然拥有多达7个探测器在火星待命，从而使我们可以首次近距离探测研究来自奥尔特云的天体。这颗赛丁泉彗星以129度倾角的逆行轨道，和高达56千米／秒的相对速度在很近的距离上和火星擦肩而过，而这也让我们对天外来客更多了一层担忧!     

为建设空间站积累经验——欧洲“空间实验室”项目的来龙去脉

我国将于2011年下半年发射重约8吨、设计寿命2年的天宫一号,它既是用于与神舟八号、九号、十号对接的目标飞行器,又是1个简易空间实验室,为之后建造的天宫二号、三号空间实验室作准备。那么,国外研制过空间实验室吗？     

浅析不同科别学生对“思政课”教学的评价与要求--以“思想道德修养与法律基础”课为例

文章在调查的基础上,对文理科学生关于“思想道德修养与法律基础”课的学习价值、学习兴趣、教学内容的说服力以及教师的亲和力、人格魅力对教学的影响等情况加以了具体分析.提出需针对文理科不同科别学生的不同特点,开展有针对性的思想政治理论课教学,以切实实现“思政课”的功能目标.     

双层项目驱动的“二四四”课程考核模式构建——以《ACCESS数据库程序设计》为例

改变传统的课程教学与考核模式,将先进的教考模式与策略思想融入计算机系列课程教学改革过程中,不仅可提高课程教学质量,也利于促进人才培养质量的提升。本文以《ACCESS数据库程序设计》课程为例,详细阐述了"双层项目驱动的‘二四四’课程考核模式"的构建。实践证明,这种模式有助于教学质量的提高,对学生自主性、研究性、协作性学习能力的培养起到了积极作用,值得进一步完善和推广。