嫦娥四号巡视器系统设计与验证

介绍了嫦娥四号巡视器的无法与地面直接通信、月面地形崎岖和遮挡等技术特点,论述了根据技术特点相应的总体方案设计,如相对嫦娥三号巡视器的设备调整、在轨问题的完善设计以及系统安全的操控设计,随后开展了中继双向捕获跟踪和信息传输可靠性验证、嫦娥三号巡视器在轨问题解决措施的系统级验证、巡视器驶离性能验证和月面移动性能验证等针对性测试项目,最后介绍了嫦娥四号巡视器在月面的工作情况,其至今在月面工作时间已超过寿命要求,系统可靠运行,性能稳定,说明总体方案合理可行,可为后续我国月球和火星巡视器的研制提供参考。     

首次月背着陆探测的“背后”——上海航天技术研究院“嫦娥”四号探测器研制任务侧记

<正>2018年12月8日,"长征"三号B运载火箭成功将"嫦娥"四号探测器送入地月转移轨道,踏上了人类首次月球背面着陆探测的旅程。"嫦娥"四号探测器包括两器一星,即月球软着陆探测器(着陆器)、月面巡视探测器(巡视器)、"鹊桥"中继卫星。上海航天技术研究院承担了"嫦娥"四号着陆器、巡视器5个半分系统的研制任务,包括巡视器移动分系统、结构与机构分系统、测控数传分系统、电源分系统、综合电子分系统移动/机构控制与驱动组件、着陆器一次电源分系统。     

序

<正>2019年1月3日,嫦娥四号探测器实现了国际上首次月球背面软着陆。在中继卫星(鹊桥号)的支持下,顺利实现了巡视器(玉兔二号)与着陆器的分离,两器互拍和有效载荷工作。目前,两器一星平台及所有载荷工作正常,巡视器累计行驶近300米。各类载荷正在不断开展各类科学探测,为科学家逐步揭开月球背面的神秘面纱积累宝贵数据。     

图片新闻

<正>2019年1月3日10时26分,由中国航天科技集团有限公司抓总研制的嫦娥四号探测器成功在月球背面东经177.6°、南纬45.5°附近的预选区着陆,并通过鹊桥中继星传回了世界上第一张近距离拍摄的月背影像图,揭开了古老月背的神秘面纱。1月3日22时22分,巡视器踏上月球表面。嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器工作正常,搭载科学实验项目顺利开展,达到工程既定目标,标志着嫦娥四号任务圆满成功。至此,探月工程取得"五战五捷,连战连捷"。     

“嫦娥”四号探测器亮相 新使命 大可期

正由中国空间技术研究院抓总研制的"嫦娥"四号探测器在第12届珠海航展上首次对外公开展出。"嫦娥"四号是探月工程计划中"嫦娥"系列的第4颗绕月探测卫星,主要任务是继续更深层次、更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息,完善月球的档案资料。"嫦娥"四号由着陆器和巡视器(又称月球车)两部分组成,计划于2018年12月在西昌卫星发射中     

嫦娥四号巡视器遥操作地面支持系统设计

嫦娥四号巡视器由于其工作环境特点,在任务执行期间需要采用自主导航和地面遥操作控制相结合的工作方式,以确保巡视器的安全和工作效率。文章基于嫦娥四号巡视器的任务执行条件,开展了针对地面支持系统的总体架构和系统设计,并介绍了系统的实现方法。以在轨应用实例和完成既定的在轨支持任务两个方面,证明了该地面支持系统设计的正确性和有效性。     

嫦娥奔月记——“嫦娥”四号任务执行纪实

<正>"嫦娥"四号任务概述"嫦娥"四号任务是人类首个在月球背面进行的着陆和巡视探测任务。2016年1月14日,"嫦娥"四号任务通过探月工程重大专项领导小组审议,正式开始实施。工程任务中的运载火箭系统、"嫦娥"探测器系统及"鹊桥"中继卫星均由中国航天科技集团有限公司抓总研制。通过实施"嫦娥"四号任务,我国将实现两个"第一次":第一次实现人类探测器月球背面软着陆;第     

搭建地月通信纽带的“嫦娥”四号中继星“鹊桥”

<正>我国的探月工程自2004年实施以来,取得了举世瞩目的成就,现在又有了新的更宏伟的目标,那就是考察从未有探测器涉足的月球背面。由着陆器、巡视器和中继星构成的"嫦娥"四号任务经过近两年的论证,于2016年1月获得了国家批准,开始了工程研制工作。由于在月球背面探测器无法与地面站直接进行通信,中继通信成为"嫦娥"四号任务首先要解决的关键问题。经过两年多的艰辛研     

嫦娥三号“玉兔”巡视器热控制

根据嫦娥三号"玉兔"巡视器总体构形特点和任务过程中的环境条件,提出了巡视器月昼散热和月夜保温热控设计思路,具体描述了巡视器月昼朝天散热和月夜利用两相流体回路、同位素热源进行设备保温的热控设计方法。经过热平衡试验验证和在轨飞行验证,热控分系统的各项功能和性能均满足总体要求,设备温度均控制在所要求的温度范围内,表明热控设计是合理和可行的。     

贺电

<正>探月工程"嫦娥"四号任务指挥部并参加探月工程"嫦娥"四号任务的全体同志:在探月工程"嫦娥"四号任务取得圆满成功之际,中共中央、国务院、中央军委向参加这次任务的全体科技工作者、干部职工、解放军指战员,表示热烈祝贺和亲切慰问!"嫦娥"四号任务是我国探月工程四期的首次任务,在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆和巡视勘察,首次实现了月球背面同地球的中继通信,并与多个国家和国际     

嫦娥四号任务中继通信链路地面测试验证及数据处理

中继通信链路是嫦娥四号任务的关键组成部分之一,为月球探测器与地球站可靠通信提供保证。文章针对嫦娥四号中继通信链路地面测试需求,制定了测试验证方案,包括测试流程、测试模式、地面测试系统、测试数据处理等,支持了嫦娥四号中继通信链路系统级地面验证。总结的技术和经验可为我国后续深空探测器研制和测试工作提供参考。     

中国第一张月球图片 “嫦娥”一号专家访谈记

2007年11月26日国防科工委公布"嫦娥"一号拍摄的第一张月球图像,嫦娥工程一线专家、"嫦娥"一号卫星系统副总设计师孙辉先和中国空间技术研究院总体部高级工程师、"嫦娥"一号有效载荷总体设计工作负责人邓湘金做客新浪,解读"嫦娥"一号第一张月球图像的形成过程。     

嫦娥四号着陆器有效载荷任务设计与验证

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。     

“嫦娥”四号着陆器和月球车外观设计构型首次公开亮相

正由中国航天科技集团有限公司研制的"嫦娥"四号月球探测器将于2018年12月在西昌卫星发射中心发射,它将首次实现人类探测器在月球背面软着陆和巡视勘察。2018年8月15日,中国探月工程"嫦娥"四号任务月球车全球征名活动启动仪式在京举行,活动首次公布了"嫦娥"四号着陆器和月球车外观设计构型。截至目前,我国探月工程已完成"嫦娥"一号、"嫦娥"二号、"嫦娥"三号和探月工程三期再入返回试验任务。自2013年12月15日顺利驶抵月球表面,到2016年     

嫦娥三号巡视器及其技术特点分析

嫦娥三号巡视器是我国月球探测二期工程探测器系统的重要组成部分,实现了我国首次地外天体表面巡视勘察。文章介绍了嫦娥三号巡视器的系统组成、构型及分系统方案要点;分析了月面移动、自主导航与遥操作控制、月面生存、地面试验模拟和系统资源约束等5个方面的技术特点和难点;给出了移动装置和车轮参数优化设计,天地协同操作控制,大温变热设计和自主光照唤醒,月尘和低重力等月面特殊环境模拟,系统集成与设计优化等工程解决措施。     

嫦娥四号探测器系统组织管理风险识别与控制

对嫦娥四号探测器系统组织管理风险识别与控制的实践经验进行了详细探讨。嫦娥四号探测器系统在组织管理上存在研制模式新、技术难点多、多线并行交叉约束、搭载安全性控制及发射场组织管理难度高等风险。在任务实施过程中,从组织系统策划,多器(星)总体管控模式与运行机制确立,两器一星计划风险协同管控与资源保障,多类型多目标载荷协同研制管理,实施过程动态控制方法的运用等方面入手,采取了切实可行的控制措施,有效地保证了高风险复杂任务的顺利实施。     

一种敏捷卫星高集成数传控制单元设计与验证

针对敏捷卫星高速数传分系统现状与需求,设计了一种新型高速数传控制单元。该数传控制单元功能密度比高,选用高可靠、长寿命、抗辐照宇航元器件,采用标准化结构设计,热设计和抗力学设计满足空间环境要求,支持CAN总线、RS422总线、RS485总线、秒脉冲等接口功能,具备时间管理、数传任务自主执行、系统重构、自主安全模式、批指令开关机和灵活支持在轨处理与传输业务等多项功能。可满足高可靠、集成化、小型化、抗辐照、长寿命等特点,支持多类型不等长带参数指令、目标单元开关机和数传分系统Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类遥测采集等功能,支持十六大类模式百余项分系统工作组合,完成了数传分系统任务执行由面向功能提升到面向应用,增强了数传系统易用性、自主性和可靠性,可广泛应用于后续高分辨率敏捷遥感卫星。     

月球巡视器的系统设计优化方法研究

通过月球巡视器的任务分析,指出了巡视器设计中遇到的难题。针对这些难题,在系统工程方法的基础上,借鉴多学科设计优化的思想,提出了月球巡视器的系统设计优化方法。该方法基于月球巡视器的约束条件,在系统层和产品层两个层面开展设计优化,每层分成三个阶段。系统层强调系统设计,保证系统方案的最优,产品层强调单机或部组件设计,确保产品方案最优。嫦娥三号巡视器通过该方法的应用,使其在满足多项约束的前提下各项性能指标达到最优,也验证了该方法的正确性和合理性。此方法对功能复杂、约束严格的航天器具有一定的参考价值。     

“嫦娥三号”巡视器热试验月面姿态模拟装置研制

月面巡视器在月表移动的过程中,月面起伏和月球(1/6)g重力会对巡视器的热控系统产生不利影响,因此需要在地面试验时对巡视器的热控系统的功能进行验证。文章通过对运动机构在真空低温环境下的适应性研究,研制了一套可以满足"嫦娥三号"巡视器真空热试验中使用的月表姿态模拟装置,该模拟装置通过2套螺旋升降机构实现了巡视器的俯仰和滚动模拟,并经过初样、正样热试验的2次大型试验的使用验证,圆满完成了试验任务,也为以后热试验中运动工装的设计奠定了基础。     

利用搜索法对嫦娥三号着陆器和巡视器定位

针对嫦娥三号巡视器相对定位时同波束甚长基线干涉测量（VLBI）差分相位时延存在纳秒量级模糊度的问题,提出利用搜索法对巡视器和着陆器的相对位置进行确定,并将该方法应用于着陆器的绝对位置的确定。首先介绍对嫦娥三号着陆器和巡视器测量的模式以及定位的原理,然后进行相应定位计算。利用该方法对着陆器定位结果与统计定位法结果比较,位置差100m左右,与月球勘测轨道飞行器（LRO）航拍定位结果差异在75m;该方法对巡视器在各停泊点的相对定位结果,与统计定位结果比较,位置差小于1m。