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。     

嫦娥三号将实现着陆器与月球车联合探测

据新华网2012年6月14日消息,在中国科学院第十六次院士大会上,中国探月工程专家表示,中国将在2013年发射嫦娥三号探测器,实现着陆器与月球车软着陆月球,并首次开展着陆器就位探测与月球车巡视探测。嫦娥三号着陆器平台上的月基光学望远镜、极紫外相机和月球车上的测月雷达,都是具备国际先进水平的科学探测仪器。月基天文望远镜将开展重要天体光变的长期连续监测和低银道带的巡天观测;     

我国月面巡视探测器定位方法研究

月球自动巡视勘查技术中的月面巡视探测器的导航控制,需要研究月面巡视探测器的定位技术。文章通过对国外漫游车定位方法的研究,提出了我国月面巡视探测器在全局坐标系和局部坐标系中进行定位的方法。月面巡视探测器在全局坐标系中的定位可以采用星敏感器以及陆标辨识的方式;局部坐标系的定位可以采用惯性导航系统 里程计以及着陆器帮助下定位和视觉里程计的定位方法。这几种定位方式的组合应用,能够满足月面巡视探测器导航方面的定位要求。     

嫦娥三号档案

与嫦娥一号、二号相比,嫦娥三号探测器的技术跨度大、设计约束多,结构也更为复杂,由着陆器和巡视器组成,总重近3.8吨。     

嫦娥三号任务取得圆满成功习近平李克强祝贺

2013年12月15日夜，带有五星红旗图案的巡视器和着陆器照片从寂寥荒凉的月球传回地球，标志中国探月工程嫦娥三号任务取得圆满成功。中国成为世界上第三个成功实现航天器地外天体软着陆的国家。     

基于角锥体原理的月面巡视探测器定位方法

为了获取月面巡视探测器在月球表面的相对位置信息,提出了一种基于角锥体原理的相对定位方法。此方法无需初始值,仅利用巡视探测器获取的包含着陆器目标的影像,就可以实现巡视探测器高精度定位。通过嫦娥二期工程试验,验证了该算法的有效性,可为月面巡视探测器开展科学考察任务所应用。     

嫦娥三号巡视器GNC分系统研制纪实

2003年,我国第一辆月球车（月面巡视探测器）原理样机开始预先研制;2013年,我国第一台月面巡视探测器落月。10年时间,中国航天科技集团公司五院巡视器制导、导航与控制（GNC）分系统的设计师们,为了让巡视器能在陌生的月面上看得清、辨得明、走得正,从无到有、呕心沥血、集智攻关,研制了我国第一套巡视探测GNC系统,为中国的第一台月面巡视探测器掌舵导航!     

利用着陆器立体视觉对月面巡视探测器定位

在月面巡视探测器漫游过程中,需要测量月面巡视探测器的位置和姿态信息,以使巡视探测器行驶在规划好的路径上,并确保其安全。定位系统可以采取多种方式。在文章中,利用着陆器立体视觉系统对月面巡视探测器定位方法进行了研究,它采用立体视觉测量技术以及彩色图像分割的方法,进行跟踪测量月面巡视探测器位姿信息,能够对惯导系统加里程计的定位方法进行修正,减小月面巡视探测器的计算工作量。在定位方法的研究中,采用彩色图像分割方法对月面巡视探测器进行识别,能够适应变光照条件,并且运算速度快,达到实时图像伺服控制的目的。通过月面巡视探测器上制作特征点及采用基于四边形约束的特征点匹配方法,提高了图像匹配概率。通过卡尔曼滤波技术,能够满足任意时刻的月面巡视探测器定位要求。     

“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     

月面数字地形构造方法研究

月面巡视探测器着陆区域的地形将对其产生重要的影响。文章对月面数字地形构造方法进行了研究。首先,对月面典型地形特征石块和撞击坑的分布规律和典型形状进行了分析。其次,说明了数字地形的生成流程。再次,先后利用两种方法确定石块和撞击坑的直径,在此基础上构建了数字地形。一种方法是根据巡视器的越障能力确定石块和撞击坑直径,该方法可在一定程度上满足巡视探测器移动性能试验需求;另一种方法是随机生成石块和撞击坑的直径,使生成的地形符合月面的实际情况,不仅可以应用于巡视探测器的移动性能试验,而且也可以应用于路径规划和着陆器着陆过程的模拟。     

嫦娥五号探测器

正嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器和上升器组成,包括结构、机构、测控数传、天线、数管、供配电、热控、采样封装、工程参数测量、GNC、推进、回收、对接机构与样品转移、分离机构和有效载荷共15个分系统。探测器全任务飞行过程包括发射入轨段、地月转移段、近月制动段、环月飞行段、着陆下降段、月面工作段、月面上升段、交会对接与样品转移段、环月等待段、月地转移段和再入回收段等十一个飞行阶段。     

为“嫦娥”登月插上美丽的翅膀——记中国航天科技集团公司八院嫦娥三号电源分系统研制团队

2006年,航天科技集团八院811所顺利拿下嫦娥三号月球探测器着陆器一次电源分系统和巡视器电源分系统型号项目;2007年,嫦娥三号电源分系统首套方案顺利出台;2009年,嫦娥三号电源分系统研制方案转初样;2011年,嫦娥三号电源分系统初样转正样;2013年9月,嫦娥三号进场;20l3月12月,嫦娥三号发射升空。     

嫦娥三号落月面 航天邮品载辉煌

2013年12月2日,携带“玉兔”号月球车的嫦娥三号月球探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射升空,12月14日,嫦娥三号成功着陆月面,“玉兔”号驶上月球。中国成为世界上第三个自主实施探测器月球软着陆的国家。 为此国内相关单位制发了各种纪念邮品,它们见证和记载了这段辉煌的历史。现将个人收集的邮品分为发射篇、测控篇、落月篇、巡视篇介绍如下,希望读者喜欢。     

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     

嫦娥三号相机指向机构完成月面在轨拓展任务

<正>近日,嫦娥三号着陆器相机指向机构顺利完成休眠唤醒后的再次转动拓展任务,主要包括俯仰及航向正反向各种状态的运动功能测试和各状态下限位开关触发测试。通过遥测数据分析,本次任务所有测试项目均正确执行,转动方向及运行时间与设计值保持一致,到位触发信号正常,标志着嫦娥三号探测器着陆器相机指向机构顺利完成在轨拓展工作目标。2013年12月2日,嫦娥三号着陆器相机指向机构伴随嫦娥三号探测器由长征三号乙     

德国推动月球着陆器任务在2019年登月

据Spacenews网站2012年10月23日报道,德国阿斯特留姆公司（Astrium GmbH）称,德国将领导一项欧洲月球着陆器及巡视探测器任务,设计、制造、发射月球着陆器和巡视探测器,并在月球着陆,实施6个月的任务,这项任务预计耗资5亿欧元。根据与ESA签署的2年期合同,该公司领导6国团队开展研究并得出结论,欧洲可以在2019年将808kg的着陆器／巡视探测器送到月球,到达月球南极,并演示验证多项技术,任务目的之一是了解月球地质历史。     

“嫦娥一号”卫星观测近月太阳风离子特征

"嫦娥一号"卫星的太阳风离子探测器(SWIDs)的科学目标是研究太阳风与月球的相互作用以及相应的近月空间等离子体环境。文章利用"嫦娥一号"卫星SWIDs探测器在2007年12月30日的观测数据对近月太阳风等离子体环境,包括向阳侧太阳风离子、"拾起"离子以及在月球尾迹边界处的太阳风离子的特征进行分析,得到以下主要观测结果:1)在慢速太阳风中观测到双峰结构,分别为太阳风中的氢离子和二价氦离子;2)在行星际磁场具有明显昏向(+By)分量期间,在月球向阳侧持续观测到有月表散射或反射后被拾起的太阳风离子;3)与入射的太阳风离子不同,这些拾起的太阳风离子具有明显的角度分布特征;4)在行星际磁场昏向(晨向)期间,太阳风中的氢离子在月球尾迹北半球的边界处呈现减速(加速)特征并进入尾迹;而并未发现氦离子进入尾迹的特征。"嫦娥一号"卫星的这些观测数据对于认识近月空间等离子体环境有着重要的意义。     

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。     

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。