天问一号火星软着陆制导、导航与控制系统

天问一号火星探测器成功实现了我国首次火星表面软着陆,进入舱制导导航与控制系统(GNC系统)负责在火星进入下降着陆过程实施进入舱的姿态与轨道控制,确保进入舱安全着陆火星表面.介绍了执行天问一号火星EDL任务的GNC系统飞行阶段划分、系统组成、方案架构,以及针对火星EDL任务的特色设计,最后介绍了GNC系统在轨飞行结果.     

天问一号进入下降着陆过程GNC关键技术

正1引言我国首次火星探测任务天问一号探测器由环绕器和着陆巡视器(包括进入舱和祝融号火星车)组成,通过一次任务实现了火星环绕、着陆和巡视三大目标[1]。天问一号探测器于2020年7月23日成功发射,2021年2月10日进入火星环绕轨道,2021年5月15日7时18分,着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选区,标志着我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。     

火星车的研制试验

正1引言2020年7月23日,我国天问一号火星探测任务实施,目标是实现火星环绕和着陆巡视探测,对火星开展全球性、综合性的环绕探测,在火星表面开展区域巡视探测。火星探测器由环绕器和着陆巡视器组成,着陆巡视器到达火星表面后释放火星车。     

新型返回式着陆舱

新型返回式着陆舱○刘彦骅美国航空和宇航局希望２１世纪初发射一枚不载人的空间探测器往返火星，采集火星岩石并带回地球进行研究，以便弄清楚火星上是否曾经存在过生命。休斯敦市约翰逊航天中心航天工程师达克尔·罗伯茨一直致力于探索空间探测器安全着陆火星并返回地球...     

“探路者”造访火星

历时7个月、经过4.94亿千米的飞行,美国航宇局的“火星探路者”飞船终于到达目的地——火星。美国东部时间7月4日下午一时零七分,飞船在火星阿瑞斯平原顺利着陆,开始了人类有史以来最重要的火星考察活动。 着陆阿瑞斯平原 7月4日下午一点过后,以每小时2.66万千米速度在火星外层大气中运行的“火星探路者”飞船首     

天问一号火星进入舱热控系统设计与验证

天问一号火星进入舱携带祝融号火星车实施进入、下降、着陆过程,其热控系统设计主要面临地火转移外热流大幅变化、进入火星舱壁气动烧蚀长时高温、着陆发动机点火局部超高温等技术挑战。为此,综合采用隔热设计、等温化设计、主动控温设计等热控手段,针对外热流大幅变化应用了新型SAL-2热控涂层,为解决局部超高温问题研制了新型气凝胶热防护装置,完整构建了进入舱的高效可靠热控系统。飞行遥测数据表明,全飞行过程设备温度和热控功耗均优于指标要求,进入、下降、着陆过程工作设备温度范围5.0~40.3℃,整舱平均控温功耗不超过43W,验证了进入舱热控系统设计的有效性。     

党领导中国航天事业铸就辉煌

今年7月1日,中国共产党迎来百年华诞.而就在这个有重大历史意义的日子将临之际,中国航天连战连捷.4月29日,中国将空间站天和核心舱送入预定轨道,标志着载人航天工程三步走战略"第三步"——空间站建造任务全面开启.5月15日,中国首次火星探测任务天问一号探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区成功着陆,在火星上首次留下了中国印...     

美国四项载人航天探索计划

美国航宇局(NASA)探索办公室最近发表了一篇报告,提出了四项载入航天探索计划: 1.载人探索火星计划该计划包括3次远征火星探索行动,运货与运人分开进行,货运飞船先行,载有在火星着陆所必需的全部设备和返回地球用的推进剂,它沿着耗能最小,或者说是低速的轨道飞向火星。货运飞船到达火星后,便停留在轨道上,等待着载人航天器。载人航天器载有8名宇航员,到达火星后,便与货运飞船对接,其中4名宇航员乘着陆装置降落在火星     

2021年中国航天十大新闻

1.中国首次火星探测任务取得圆满成功 5月15日,天问一号探测器成功着陆火星,我国首次火星探测任务着陆火星取得成功.中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平致贺电.天问一号探测器着陆火星,迈出了我国星际探测征程的重要一步,实现了从地月系到行星际的跨越,在火星上首次留下中国人的印迹,是我国航天事业发展的又一具有里程碑...     

火星科学实验室着陆系统全过程GNC技术分析

基于经典火星探测任务的数据对比,以美国最近实施的火星着陆探测器"火星科学实验室"为例,对着陆全过程的导航、制导与控制(Guidance Navigation Control,GNC)系统情况进行了深入的分析和研究,对其中的关键技术进行了系统阐述。基于目前技术和发展方向,总结了典型的探测器着陆方式的研究现状,并对未来火星探测着陆段提出展望。可为中国火星以及其他行星的探测任务方案的设计与论证提供参考。     

去火星 找甲烷——“火星生命2016”概述

正2016年3月14日,欧洲空间局迄今为止最大规模的火星探测项目"火星生命2016"发射升空,成功进入预定轨道,向着火星飞奔而去。按计划,它要在2016年10月才抵达火星,在此之前,我们不妨探讨一下,欧洲人的这次火星探索都带了什么仪器。飞行过程"火星生命2016"实际上分为两个部分,首先是被称为跟踪气体轨道器(TGO)的主任务平台(以下简称"轨道器")和被称为"再入、下降和着陆舱"     

火星着陆自主导航方案研究进展

火星着陆导航技术是火星着陆过程的核心技术之一。围绕火星着陆环境特点与导航技术遇到的挑战,分析了目前火星着陆过程的导航能力和自主导航的发展趋势,并针对火星着陆过程的特殊性和导航需求,概述了火星着陆过程各阶段自主导航方案的研究现状与进展。进而从导航方案设计与配置、导航模型建立与仿真、导航方案性能分析等方面,对自主导航方案的最新研究进展进行了分析,并在火星着陆全过程自主导航方案综合仿真的基础上,获得了满足火星定点着陆要求的各阶段交接点应满足的导航精度。最后,基于目前技术现状和发展趋势,提出了构建"递进式三阶段"火星着陆自主导航方案的设想,可为未来火星着陆自主导航方案的设计与论证提供参考。     

苏拟于1994年发射火星探测器

1988年7月6～14日,在莫斯科召开的“未来火星研究国际讨论会”上,苏联发表了1994年发射下一个火星探测器的决定。就发射而言,若使用大型火箭“能源号”的方案,则从1994年到2010年分三个阶段进行。首先于1994年把带有着陆舱的大型探测器送到火星上;接着2000～2005年发射能带回土壤和大气样品的探测器;最后2005～2010年完成有人火星探测计划。     

2004年"联合舰队"探火星

2003年底或2004年初,我们将会看到一个真实的科学“入侵”火星的情景——届时将会有7艘宇宙飞船会聚火星,组成“联合舰队”,对这颗被认为是太阳系中最有可能发现过去或者现在存在生命的星球,展开前所未有的探测。这7艘宇宙飞船就是已在火星轨道上运转多年的“火星全球勘测者”和“火星奥德赛”、将于今年12月26日飞抵火星轨道的“火星快车”和它所携带的“猎兔犬2号”登陆舱、将于明年1月4日到达火星表面的火星漫游者A——“勇气号”、将于明年1月25号到达火星表面的火星漫游者B——“机遇号”、将于明年1月到达火星轨道的“希望号”。下一…     

“火星探路者”舱伞系统动力学特性仿真研究

目前,国内尚未对“火星探路者”减速下降过程中由“降落伞 后锥体 着陆器”组成的舱伞三体系统的动力学特性进行过相关研究。为了全面掌握“火星探路者”减速下降过程中舱伞系统的动力学特性,采用多体动力学的方法,建立了包括降落伞拉直、充气、全张满、抛防热大底,以及着陆器与后锥体分离等过程的全过程动力学模型,并利用模型仿真研究了“火星探路者”舱伞系统的动力学特性。研究结果表明,火星探测器舱伞系统的速度和姿态稳定所需的时间比地球环境下长、高度损失更大,进入舱纵轴需要较长的时间才能趋于垂直,系统摆角的摆动幅度较大。这些是火星探测器降落伞系统进行开伞点设计和时序设计时需要特别注意的问题,其结论可为中国开展火星探测器降落伞减速系统的设计提供重要参考。     

火星精确定点着陆多信息融合自主导航与控制方法研究

针对火星定点采样、载人登陆和基地构建等任务的需求,提出了一种火星精确定点着陆多信息融合自主导航与控制(Guidance Navigation and Control,GNC)方案。针对大气进入前的高精度导航需求,提出了基于X射线脉冲星和火星表面陆标图像的融合自主导航方法;针对火星着陆探测进入、下降和着陆(Entry,Descent and Landing,EDL)过程的高精度绝对和相对导航需求,提出了基于陆标图像、IMU(Inertial Measurement Unit)和测距测速信息的多信息融合自主导航方法;针对精确定点着陆要求,设计了大气进入和动力下降过程的制导与控制算法。数学仿真结果表明,提出的方案能够实现高精度的定点着陆(精度100 m)和相对避障(精度为0.5 m),可满足任务需求。     

探火成功: 中国航天新的里程碑

5 月15 日,遥远的红色星球上首次留下了中国人的印迹!我国天问一号火星探测器经历295 天的长途跋涉后,成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区.这标志着我国首次实现地外行星着陆,我国成为世界上第二个成功着陆火星的国家.中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平代表党中央、国务院和中央军委致电祝贺.     

2020中美阿火星探测任务分析

2020年为火星探测大年,各国相继赶在发射窗口发射自己的火星探测器,截止目前成功赶上发射窗口的国家,按时间先后分别为阿联酋、中国和美国。本文给出了2020年火星探测发射和到达窗口的“猪排”能量图,在有效载荷、发射窗口、运载火箭、地火转移轨道、火星俘获及着陆、通信等方面,对三个国家发射的探测器进行了对比分析,并给出此次火星探测各环节的相关参数。     

“火星漫游者”将给人类带来哪些信息

□□1997年7月4日,美国“火星探路者”在火星着陆,实现了对火星较大范围的移动考察,代表了火星探测的重要阶段。时过6年,与“火星探路者”类似的火星探测方式于今年实施。美国于2003年6～7月分别发射了2个“火星漫游者”(以下简称“漫游者”)探测器。这两个“漫游者”也是自动探测车,但性能远高于昔日的“火星探路者”。其中漫游者-A于2003年6月10日发射,定于2004年1月4日到达火星,目前选择的着陆点是Gusev陨石坑,它位于火星赤道南15°;漫游者-B于2003年7月8日发射,定于2004年2月8日到达火星,着陆点是位于火星赤道以南2°的Meridiani 平原…     

备受青睐的火星探测——著名火星探测器一瞥

率先在火星着陆的『海盗』 "海盗"是美国早期发射的火星探测器,是"水手"探测器的改进型,是世界第1个在火星着陆的探测器.1975年8月20日和9月9日,美国分别发射了海盗1号和海盗2号探测器.