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嫦娥三号落月电子技术四大神器护航解密

发布时间:2019-08-15 19:28:07 编辑:笔名

  按照原计划,昨晚9时40分左右,嫦娥三号探测器将从距月面15千米的近月点以抛物线的路线开始动力下降,相对速度从每秒1.7公里逐渐降为零,且历经两次悬停。整个着陆过程约为720秒,即12分钟。这12分钟被称为整个嫦娥三号任务中惊心动魄的环节。因为在12分钟内人工测控无法跟上,探测器只能按照预定程序,完全依靠自主导航控制,完成减速、降低高度、确定着陆点、软着陆等一系列关键动作。

  按照程序,嫦娥三号会在着陆前的720秒左右开启发动机减速,进入关键的 动力下降段 。已经瞄准虹湾地区的嫦娥三号,进入 动力下降段 的时间、速度、高度、飞行姿态都有严格要求。期间,嫦娥三号完全要依靠自动导航控制,完成降低高度、测距、测速、确定合适的着陆地点,自由落体着陆等一系列动作。探测器系统总设计师孙泽洲说,动力下降段是整个任务成败的关键。

  笔者从探测器的诞生地 中国航天科技集团了解到,中国的科技工作者打造了神秘四大利器。

  揭秘

  利器一:

  GNC系统 为落月找路

  720秒内无法人工干预,探测器落月靠的是基于对月测速、测距和地形识别的GNC系统。嫦娥三号GNC分系统主任设计师梁俊告诉,GNC是制导、导航、控制三个词的缩写。导航可以让探测器知道自己所在的位置,制导可以规划路径,控制就是根据探测器的位置,按照目标完成着陆任务。GNC具有感知功能,可以 看 到月面的情况,测量到落月过程中探测器的姿态、速度、与月面的距离等,同时把各种信息汇集到中心计算机进行处理,再根据事先设定好的落月要求,对探测器进行控制。通过 看见 、测量、计算处理、控制执行,来指挥探测器落月。

  美国 阿波罗 载人登月计划中, 阿波罗 是依靠宇航员的眼睛识别月面障碍的。而嫦娥三号是无人软着陆,因此探测器需要具有自主障碍识别能力。为此,GNC团队研制了激光三维成像敏感器,用来代替人眼,在距离月面较近时获得待着陆区域精确的三维高程图信息,可精确分辨月面上比较小的障碍。同时,在距离月面较远时还增加了一个光学成像敏感器,用于在较大范围内识别较大尺寸的障碍。这样一套远近结合、粗精并用的接力避障策略,大大提高了着陆的安全性。

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