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第十二届全国(中国)空间轨道设计竞赛:地月空间助力火星移民和近地小行星探测
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作者 何胜茂 彭超 高扬 《力学与实践》 2024年第1期222-235,共14页
本文首先简要介绍了全国(中国)空间轨道设计竞赛的发展概况和第十二届全国(中国)空间轨道设计竞赛题目的研究背景。然后介绍并解读了“可重复使用地火运输空间站火星移民”“可重复使用探测器飞越探测近地小行星”两组竞赛题目,回顾了... 本文首先简要介绍了全国(中国)空间轨道设计竞赛的发展概况和第十二届全国(中国)空间轨道设计竞赛题目的研究背景。然后介绍并解读了“可重复使用地火运输空间站火星移民”“可重复使用探测器飞越探测近地小行星”两组竞赛题目,回顾了竞赛组织历程,分析了竞赛最终提交结果。最后简要陈述了赛后交流和研讨情况以及总结和展望。此外,文中各章节对本竞赛区别于其他学科竞赛的若干特色也进行了简要陈述。 展开更多
关键词 地月空间 火星移民 行星探测 轨道设计竞赛 可重复使用航天器
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太阳系内行星探测活动进展与展望
2
作者 杨孟飞 郑燕红 +3 位作者 倪彦硕 黄晓峰 张正峰 邢卓异 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2023年第5期1-12,共12页
行星探测是人类认识宇宙的重要手段,随着航天技术的不断发展,主要航天国家先后实施了百余次太阳系内行星探测活动,实现了太阳系内行星的飞越、环绕、着陆、巡视及采样返回。结合已实施的系内行星探测活动和将要开展的系内行星探测任务,... 行星探测是人类认识宇宙的重要手段,随着航天技术的不断发展,主要航天国家先后实施了百余次太阳系内行星探测活动,实现了太阳系内行星的飞越、环绕、着陆、巡视及采样返回。结合已实施的系内行星探测活动和将要开展的系内行星探测任务,分析了行星探测任务的特点,总结了行星探测的主要科学问题及主要发现,展望了系内行星探测的发展趋势,并结合我国行星探测近期发展规划,提出了中长期发展路线设想与引领任务建议,可为我国行星探测任务规划提供支持。 展开更多
关键词 太阳系 行星探测 发展趋势 路线设想 引领任务
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基于数据挖掘的小行星探测轨道误差分析与校正
3
作者 刘豪 《自动化技术与应用》 2023年第3期11-14,19,共5页
为及时发现小行星探测轨道误差,快速纠正,降低损失,提出基于数据挖掘的小行星探测轨道误差分析与校正方法。首先从小行星探测器运行数据中提取探测器运行特征,根据运行特征利用数据挖掘中的随机森林法实施误差挖掘,判断探测数据是否存... 为及时发现小行星探测轨道误差,快速纠正,降低损失,提出基于数据挖掘的小行星探测轨道误差分析与校正方法。首先从小行星探测器运行数据中提取探测器运行特征,根据运行特征利用数据挖掘中的随机森林法实施误差挖掘,判断探测数据是否存在误差,然后根据分析误差,利用基于控制器的校正方法实施小行星探测轨道误差校正,让探测器回到预期轨道,最后测试结果表明与其它方法相比,本方法ROC曲线下的AUC值为0.9225,更接近1.0,误差分析准确度更高;校正后,探测轨道更贴合预期探测轨道,达到校正目标。 展开更多
关键词 数据挖掘 行星探测 轨道误差分析 校正方法
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行星探测机器人的研究现状与技术发展
4
作者 黄佳雷 高一丹 +2 位作者 叶志彪 翁艺航 葛如飞 《机械制造与自动化》 2023年第2期153-156,共4页
行星探测机器人技术是空间技术当前和未来发展的热点之一,面临着广阔的发展空间。从行星探测空间机器人的研究背景、定义和发展阶段出发,对当前国内外行星探测机器人的发展概况进行了综述和总结,进而阐述了未来行星探测机器人技术发展... 行星探测机器人技术是空间技术当前和未来发展的热点之一,面临着广阔的发展空间。从行星探测空间机器人的研究背景、定义和发展阶段出发,对当前国内外行星探测机器人的发展概况进行了综述和总结,进而阐述了未来行星探测机器人技术发展必须面对的问题。 展开更多
关键词 机器人 行星探测 样品采集 巡视探测 研究现状
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美国“灵神星”小行星探测任务分析
5
作者 孙亦丰 张立华 《中国航天》 2023年第12期49-55,共7页
美国国家航空航天局的“灵神星”任务是人类首次对金属类小行星进行探测。本文阐述了该任务的背景与科学目标,介绍了任务过程、探测器总体与分系统设计及科学有效载荷,总结与分析了“灵神星”任务的特点,并提出了对我国开展小行星探测... 美国国家航空航天局的“灵神星”任务是人类首次对金属类小行星进行探测。本文阐述了该任务的背景与科学目标,介绍了任务过程、探测器总体与分系统设计及科学有效载荷,总结与分析了“灵神星”任务的特点,并提出了对我国开展小行星探测任务的思考与启示。 展开更多
关键词 行星探测 金属小行星 霍尔效应推进器 激光通信试验
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摇臂-转向架式行星探测车移动系统的准静态分析 被引量:1
6
作者 邓宗全 胡明 +1 位作者 王少纯 高海波 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期217-221,共5页
行星探测车移动系统是探测车整体系统的关键部分之一 ,摇臂—转向架式移动系统是一种对地形具有自适应能力、机动性较强的系统 .本文在研究摇臂—转向架式移动系统机械结构的基础上 ,对其进行了准静态分析 。
关键词 摇臂-转向架式行星探测车移动系统 准静态分析 行星探测 机器人
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行星探测机器人的研究现状和发展趋势 被引量:36
7
作者 刘方湖 陈建平 +1 位作者 马培荪 曹志奎 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期268-275,共8页
综述了行星探测机器人 (PER)的研究状况 ,分析了 PER发展中所面临的主要问题 ,并预测了
关键词 空间机器人 行星探测机器人 移动机器人
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地面力学及其在行星探测研究中的应用 被引量:18
8
作者 孙刚 高峰 李雯 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期453-464,共12页
地面力学是研究越野行驶中机器与地面相互作用的一门力学学科,包括对机器通过性的预测和评价,行走机构的优化设计以及对地面可行驶性的预测判断等几个方面.首先简介地面力学的研究方法、试验仪器和设备以及主要的成果和结论,其中包括在... 地面力学是研究越野行驶中机器与地面相互作用的一门力学学科,包括对机器通过性的预测和评价,行走机构的优化设计以及对地面可行驶性的预测判断等几个方面.首先简介地面力学的研究方法、试验仪器和设备以及主要的成果和结论,其中包括在这些方面的最新研究进展情况.之后重点介绍行星探测领域中所开展的地面力学研究,主要从行星探测器设计阶段对地面力学理论和方法的应用、行星模拟土壤研制和力学特性研究、行星就位土壤力学参数测量等几个方面进行了综述.最后对这一领域今后的研究方向进行了探讨. 展开更多
关键词 地面力学 移动性能 行星探测 承压特性 剪切特性
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我国小行星探测发展思路及关键技术探讨 被引量:10
9
作者 朱恩涌 孙国江 +2 位作者 果琳丽 左光 陈冲 《航天器工程》 2012年第3期96-100,共5页
介绍了国外小行星探测的发展状况,指出小行星探测正从飞越和伴飞探测向表面软着陆取样返回探测发展,从无人探测向载人探测发展,向多目标探测以及与新技术验证相结合的发展趋势和特点。提出我国小行星探测应分4步走的发展规划和发展思路... 介绍了国外小行星探测的发展状况,指出小行星探测正从飞越和伴飞探测向表面软着陆取样返回探测发展,从无人探测向载人探测发展,向多目标探测以及与新技术验证相结合的发展趋势和特点。提出我国小行星探测应分4步走的发展规划和发展思路建议,并论述了小行星探测包括载人小行星探测需要解决的轨道设计、自主采样等关键技术。以上建议和研究可为我国制定小行星深空探测战略规划提供参考。 展开更多
关键词 行星探测 发展态势 发展思路 关键技术 建议
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“嫦娥二号”小行星探测试验定轨计算与分析 被引量:5
10
作者 曹建峰 胡松杰 +3 位作者 刘磊 刘勇 黄勇 李培佳 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1095-1101,共7页
嫦娥二号于2012-04-15开展对图塔蒂斯小行星的探测试验,至2012-12-13与图塔蒂斯交会,共飞行243 d,这是我国对小行星的首次探测.因为未安装星载导航设备,CE-2在小行星探测试验的全过程均基于地基USB(Unified S-Band)与甚长基线干涉测量技... 嫦娥二号于2012-04-15开展对图塔蒂斯小行星的探测试验,至2012-12-13与图塔蒂斯交会,共飞行243 d,这是我国对小行星的首次探测.因为未安装星载导航设备,CE-2在小行星探测试验的全过程均基于地基USB(Unified S-Band)与甚长基线干涉测量技术(VLBI,Very Long Baseline Interferometry)测量实现导航.对小行星探测期间的定轨计算及精度分析进行了讨论,对我国新建深空站的测量数据进行了分析.针对交会前最后一次轨道机动后,仅有13d控后数据的现状,提出了快速轨道重建策略.计算结果表明该策略不仅可以有效改进定轨计算精度,还可以实现轨控速度增量的标定.基于重叠弧段的轨道分析比较表明,单独使用USB长弧数据计算可以获得10km的定轨精度,综合USB与VLBI数据联合定轨,定轨精度可以提高1倍. 展开更多
关键词 嫦娥二号 行星探测 快速轨道重建 精度分析 甚长基线干涉测量技术
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轮式行星探测车移动系统研究状况综述及发展态势 被引量:14
11
作者 邓宗全 张朋 +1 位作者 胡明 高海波 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第1期1-5,共5页
行星探测车移动系统是研究行星探测车的关键技术之一,其性能的好坏直接影响行星探测计划能否顺利进行,轮式行星探测车作为行星探测车的主流,其移动系统成为行星探测车研究的热点之一。该文对国内外轮式行星探测车移动系统进行了概括和分... 行星探测车移动系统是研究行星探测车的关键技术之一,其性能的好坏直接影响行星探测计划能否顺利进行,轮式行星探测车作为行星探测车的主流,其移动系统成为行星探测车研究的热点之一。该文对国内外轮式行星探测车移动系统进行了概括和分类,分析了各移动系统性能的优缺点,最后指出了轮式行星探测车移动系统的特点及其发展态势。 展开更多
关键词 移动系统 悬架 行星探测
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小行星探测最优两脉冲交会轨道设计与分析 被引量:11
12
作者 乔栋 崔祜涛 崔平远 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期362-367,共6页
小行星探测已经成为新世纪深空探测的一个新热点和未来世界航天发展的一个新方向。转移轨道的设计和探测目标可接近性的分析是小行星探测的关键技术之一。现利用了任意两个非共面非共轴椭圆轨道之间的最优两脉冲转移方法,对我国提出的探... 小行星探测已经成为新世纪深空探测的一个新热点和未来世界航天发展的一个新方向。转移轨道的设计和探测目标可接近性的分析是小行星探测的关键技术之一。现利用了任意两个非共面非共轴椭圆轨道之间的最优两脉冲转移方法,对我国提出的探测Ivar小行星的交会转移轨道进行了设计与分析,给出了全局最优两脉冲交会轨道的设计参数,并利用此方法对近地小行星的可接近性进行了分析和排序,给出了可接近性较好的40颗近地小行星的转移轨道设计参数。这些研究结果对于近地小行星探测任务的目标选择和发射机会的预测都有重要的参考价值。 展开更多
关键词 行星探测 最优两脉冲转移 可接近性分析
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用于行星探测的跳跃机器人研究 被引量:5
13
作者 柏龙 葛文杰 +1 位作者 陈晓红 张铭 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期311-319,共9页
综述了用于行星探测的跳跃机器人(PEHR)的研究现状,分析了PEHR研究所面临的问题,并预测了其发展趋势。
关键词 行星探测 机器人 跳跃机器人
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行星探测车车轮牵引特性试验台设计 被引量:6
14
作者 孙鹏 高峰 +1 位作者 孙刚 赵斌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期505-508,共4页
基于行星探测车行走机构的特点和地面验证试验的要求,研制了行星探测车车轮牵引特性试验台,介绍了试验台的机械结构及测控系统。试验台针对的车轮直径范围为20~40cm,可施加垂直载荷0-300N,可测量挂钩牵引力0-300N,台车最大线速度... 基于行星探测车行走机构的特点和地面验证试验的要求,研制了行星探测车车轮牵引特性试验台,介绍了试验台的机械结构及测控系统。试验台针对的车轮直径范围为20~40cm,可施加垂直载荷0-300N,可测量挂钩牵引力0-300N,台车最大线速度为43mm/s,车轮最高转速为9.9r/min。试验台装备了六分力传感器、垂直电位计、旋转编码器等传感器,保证了试验参数测量的准确性。试验结果表明,该试验台具有较高的测量精度,可以用于轮土交互作用试验研究。 展开更多
关键词 试验台 行星探测 车轮 牵引特性
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行星探测车连杆式差动平衡机构设计及运动学分析 被引量:6
15
作者 程志红 魏毅龙 +2 位作者 牛辉 周春华 李中凯 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期524-532,共9页
根据行星探测车移动系统连接车体与左右两侧悬架的支撑机构的设计要求,提出一种对称的空间连杆式差动平衡机构,合理的空间布置、较大的摇臂摆角范围和良好的线平均性使其在移动系统中的运用取得较好效果。首先分析了机构的输入输出关系... 根据行星探测车移动系统连接车体与左右两侧悬架的支撑机构的设计要求,提出一种对称的空间连杆式差动平衡机构,合理的空间布置、较大的摇臂摆角范围和良好的线平均性使其在移动系统中的运用取得较好效果。首先分析了机构的输入输出关系,给出车体与摇臂位姿关系的表达式。然后运用旋转变换的方法建立该差动平衡机构车体与左右摇臂的俯仰角位移方程。再运用Pro/Mechanism仿真校验理论模型的正确性,并运用校验后的理论模型分析部分参数对该差动平衡机构摇臂摆角范围和线性均化特性的影响,求解球铰连杆上下球面副相对主平面和在主平面内的转角范围,为机构的结构设计和装配提供了依据。最后展示了该机构在6轮导杆联动式悬架上的应用。 展开更多
关键词 行星探测 差动平衡机构 移动系统 悬架
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载人小行星探测的任务特点与实施途径探讨 被引量:5
16
作者 王开强 张柏楠 +3 位作者 王悦 刘欢 武江凯 李志海 《航天器工程》 2014年第3期105-111,共7页
介绍了载人小行星探测的发展现状,对目前美国基于"猎户座"飞船的载人小行星探测的概要方案进行了描述,包括探测器系统组成、运载火箭和飞行方案等内容。从速度增量、目标星引力等方面,分析了载人小行星探测的任务特点,并与载... 介绍了载人小行星探测的发展现状,对目前美国基于"猎户座"飞船的载人小行星探测的概要方案进行了描述,包括探测器系统组成、运载火箭和飞行方案等内容。从速度增量、目标星引力等方面,分析了载人小行星探测的任务特点,并与载人火星探测、载人月球探测以及无人小行星探测的任务特点进行了比较。给出了载人小行星探测的实施途径建议,包括目标星选择、载人飞船系统设计等。讨论了其所涉及的推进、星际飞行安全保障、小行星表面行走等关键技术。研究结果可为我国开展载人深空探测提供参考。 展开更多
关键词 载人小行星探测 任务特点 实施途径 关键技术
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小行星探测多脉冲交会轨道多目标优化 被引量:5
17
作者 李九天 罗亚中 唐国金 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期5-9,共5页
现有的小行星探测交会轨道研究多集中于二脉冲最优燃料研究,本文则研究了小行星探测多脉冲交会轨道多目标优化问题。基于Lambert交会算法建立了包含地球逃逸轨道和日心转移轨道的多脉冲交会轨道优化模型,以燃料消耗最小和转移时间最短... 现有的小行星探测交会轨道研究多集中于二脉冲最优燃料研究,本文则研究了小行星探测多脉冲交会轨道多目标优化问题。基于Lambert交会算法建立了包含地球逃逸轨道和日心转移轨道的多脉冲交会轨道优化模型,以燃料消耗最小和转移时间最短为两个优化目标函数。采用一类典型的多目标进化算法———NSGA-Ⅱ用于Pareto最优解的确定。求解了2个小行星探测任务用于验证模型与方法的有效性。结果表明本文方法可以快捷有效地揭示小行星探测任务的出发时刻、转移时间和燃料消耗等特征参数之间的关系,分析不同脉冲数目对最优轨道的影响,以及评价对比不同小行星探测的任务特征。所提出方法在小行星探测任务概念设计中具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 行星探测 多脉冲交会 多目标优化
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小行星探测及采样返回任务电推进系统方案设计 被引量:7
18
作者 孙小菁 张兴民 +3 位作者 田立成 赵成仁 郭伟龙 李兴达 《真空》 CAS 2018年第1期40-45,共6页
离子电推进具有高比冲、长寿命、多工作点可调的优势,能够很好的适用于小行星探测器巡航阶段主推进任务,可以大幅提升探测器的有效载荷比和空间进入能力。通过调研国外电推进在深空探测任务中的应用情况,结合我国小行星探测任务规划,在... 离子电推进具有高比冲、长寿命、多工作点可调的优势,能够很好的适用于小行星探测器巡航阶段主推进任务,可以大幅提升探测器的有效载荷比和空间进入能力。通过调研国外电推进在深空探测任务中的应用情况,结合我国小行星探测任务规划,在充分借鉴国外成功经验和全面继承我国电推进研制经验的基础上,依据任务需求,对可选用的多种电推进系统开展了对比分析,可以看出离子电推进系统具有显著优势。在此基础上,以既定任务为例,设计了不同配置的小行星探测离子电推进系统方案,对比分析了各方案的优劣势,最后对小行星探测离子电推进的关键技术进行了分析讨论。研究结果将为我国小行星探测任务提供参考。 展开更多
关键词 行星探测 采样返回 离子电推进 方案
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行星探测车被动摇臂悬架的研究与发展 被引量:12
19
作者 邓宗全 李所军 高海波 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1695-1700,1722,共7页
悬架是行星探测车移动系统的关键部件,对其移动性能有直接影响。悬架设计是行星探测车移动系统研究的重点和热点问题之一。被动摇臂悬架具有诸多优点,是目前行星探测车移动系统广泛采用的一种悬架形式。对国内外行星探测车被动摇臂悬架... 悬架是行星探测车移动系统的关键部件,对其移动性能有直接影响。悬架设计是行星探测车移动系统研究的重点和热点问题之一。被动摇臂悬架具有诸多优点,是目前行星探测车移动系统广泛采用的一种悬架形式。对国内外行星探测车被动摇臂悬架的研究状况进行了概述,对其优缺点进行了分析,对摇臂摆杆悬架进行了分类和详细介绍。最后,提出了被动摇臂悬架设计要求,指出了其发展趋势,旨在为我国月球探测车悬架的开发提供借鉴和启示。 展开更多
关键词 行星探测 被动摇臂悬架 摇臂摆杆悬架
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近地小行星探测转移轨道方案设计与优化 被引量:3
20
作者 乔栋 崔祜涛 崔平远 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期833-836,共4页
探测小行星转移轨道的设计不同于传统的飞行器轨道设计,由于需要更多的能量,仅依靠冲量轨道转移难于实现,针对此问题,以近地小行星3288 Seleucus为例,采用了先将飞行器递推至以2 a为周期的日心大椭圆轨道的远日点,加深空机动使之再次与... 探测小行星转移轨道的设计不同于传统的飞行器轨道设计,由于需要更多的能量,仅依靠冲量轨道转移难于实现,针对此问题,以近地小行星3288 Seleucus为例,采用了先将飞行器递推至以2 a为周期的日心大椭圆轨道的远日点,加深空机动使之再次与地球相遇,进行借力飞行的轨道转移技术,设计了其转移轨道.为了进一步减少此探测任务在轨道转移方面所需的总的能量,采用了变分与主矢量原理推导出了总的速度增量对自由变量的偏导数,把复杂的多维非线性轨道优化问题归结为一个多维参数优化问题,并利用梯度下降法,对所设计的探测3288 Seleucus小行星的转移轨道方案进行了优化.数学仿真结果表明:这种地球借力飞行的轨道转移技术可有效的降低完成任务所需的总能量,特别是发射时所需的能量. 展开更多
关键词 行星探测 轨道设计 轨道优化
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