我国载人飞船工程将突破出舱活动系统等三大技术

我国载人航天下一步发展，重点将突破航天员出舱活动技术、空间交会对接技术和航天员长期在轨技术。     

重力不同引起的载人月球车操纵差异分析

为分析月球与地球重力差异对驾驶员所带来的操纵影响,推导了载人月球车操纵动力学方程.基于径向基神经网络和间接逆模型的训练方法,建立以行驶轨迹为输入、驾驶员操纵转角为输出的载人月球车操纵动力学逆系统.采用两种不同类型的间接对比形式,包括地球重力条件下重复月面行驶的轨迹路线和月球重力条件下重复地面行驶的轨迹路线.将正弦函数和斜坡阶越函数作为驾驶员操纵输入,获得月球或地球重力条件下的行驶轨迹,并利用逆系统求解得到不同重力条件下行驶相同轨迹时驾驶员的操纵转角.结果表明,驾驶员在月球重力条件下需要做出更大的操纵转向角度、更快的操纵转向速度、更高的操纵转向变换频率,并且在月球重力条件下更不容易重复地球重力条件下的相同行驶轨迹.这说明载人月球车在月球重力条件下的操纵性能较差.     

“神舟”七号载人航天飞行获得圆满成功

北京时间9月25日21时10分,我国自行研制的第三艘载人飞船“神舟”七号,在酒泉卫星发射中心载人航天发射场由“长征二号F”运载火箭成功发射,将三名中国航天员送上太空。飞船在太空预定轨道绕地球飞行了46圈。飞行期间,航天员飞行乘组在地面组织指挥和测控系统的协同配合下,顺利完成了空间出舱活动和一系列空间科学试验。     

载人航天的鼻祖——宇宙飞船

千百年来,人类一直渴望遨游太空,这个梦想终于在20世纪由载人飞船率先实现了。1961年4月12日,前苏联航天员加加林乘坐东方号载人宇宙飞船升空,成为世界航天第一人,开创了载人航天的新纪元。此举不仅使加加林名扬四海,宇宙飞船也因此蜚声全球,家喻户晓。至今,人类已发射了大量多种宇宙飞船。载人宇宙飞船是一种天地间往返运输器,也是载人航天器中最小的一种。每艘飞船只能使用一次,在太空一般可以单独飞行数天到十几天;它也能作为往返于地面和太空站之间或地面和月球及地面和行星之间的“渡船”;还可与空间站或其它航天器对接后进行联合飞行…     

航天四院三大产品为载人空间交会对接全程护航

6月18日,我国首次载人空间交会对接任务获得圆满成功,酒泉卫星发射中心再次见证了中国航天技术新的突破。由中国航天科技集团公司第四研究院(简称"航天四院")提供的逃逸固体发动机、飞船舱体密封件和航天员医监生化检测装置,分别应用于改进型长征二号F运载火箭、神舟九号载人飞船、航天员三大系统,伴随神舟九号载人飞船与航天员完成了发射、飞行、试验等各阶段任务,全程为     

载人航天——尽大国责任 圆中国梦想

从1961年前苏联首次把航天员送入太空,到1969年美国航天员乘坐"阿波罗"11号飞船登上月球,再到如今国际空间站的长期运营,载人航天技术已成为空间技术发展的重要组成部分。50多年来,世界载人航天技术取得了长足发展,越来越多的国家把航天员送入太空。20世纪90年代,我国开始实     

人机工效在载人潜水器布局设计中的应用

载人潜水器是一个复杂的人-机-环系统,人机工效设计是载人潜水器布局设计中不可或缺的一个环节,其优劣将直接影响到潜水器运维效率.简述了人机工效学在潜水器的设备布局设计和载人舱内布局设计中的应用.从设备布局设计原则出发,综合考虑载人潜水器稳性、维护性、作业需求、电磁兼容等因素进行设备布局分区,并兼顾可达性及舱外光环境设计....     

天宫一号与神舟十号载人飞行任务圆满成功

6月11日17点38分,被誉为"神箭"的长征二号F火箭在酒泉卫星发射中心成功将搭载着聂海胜、张晓光、王亚平3名航天员的神舟十号飞船发射升空。火箭发射后570余秒,飞船顺利进入预定轨道,天宫一号与神舟十号载人飞行任务大幕正式拉开。6月13日,天宫一号目标飞行器与神舟十号飞船成功自动交会对接;6月20日,航天员王亚平进行太空授课,为中国青少年演示讲解失重环境下的基础物理实验;6月23日,在航天员聂     

LED舱外照明灯

中国科学院上海技术物理研究所研制的用于神舟七号载人飞船出舱活动的LED（发光二极管）舱外照明灯．伴随航天员圆满地完成了出舱活动。     

分箱式月球车的预测控制

设计了适应月球探测的分箱体可折叠的月球车移动机构.具有很大的柔性和很强的环境适应能力.为解决该移动系统的控制复杂性.基于一定的规则对复杂的月球车非线性模型进行建模,采用有控制约束的准Min-Max模型预测控制,实现从一个位置到另一个位置的运动.通过求解线性矩阵不等式(LMI)的凸优化获得状态反馈控制律,而LMI的可行性保证了闭环系统的稳定性.仿真表明在满足控制约束的条件下,采用预测控制实现对月球车移动系统目标探测是可行的.     

两轮并列式月球车的性能及其稳定性分析

随着国内外新一轮探月高潮的掀起,新型的月球车越来越受到人们的关注.文章提出了一种两轮并列式月球车结构以适应月球探测的特点和要求,并对两轮车的驱动原理和性能进行分析,为月球车的应用提供理论基础和参考依据.两轮车行走中箱体平台的稳定性是其在视觉导航及多车对接应用中的关键环节,针对箱体平台的稳定性对两轮车系统进行建模仿真并提出了两轮车系统的模拟控制方案.仿真结果表明采用状态反馈控制可以有效的实现两轮车系统的稳定性控制.两轮并列式月球车的特点和稳定性分析为新型探月车的研究提供新思路.     

六圆柱-圆锥轮式月球车多轮协调运动控制研究

月球车的运动控制是月球车完成探测任务的前提.为实现月球车前进、后退和转向等基本运动功能,对六圆柱-圆锥轮式月球车的多轮协调运动控制进行了研究.根据六圆柱-圆锥轮式月球车的机构原理和结构特点,给出了月球车车轮的运动学约束条件,建立了月球车的运动学约束模型,针对月球车的基本运动要求,推导了月球车六轮协调运动的控制模型,并基于实时Linux和PC104总线计算机的车载计算机运动控制系统,对月球车的运动控制进行了实验研究.研究结果证实了六轮协调运动控制模型的正确性,为月球探测车的运动控制系统设计及月球车的自主避障功能等奠定了理论基础.     

基于 PID 控制的月面巡视探测器坡度行驶仿真分析

通过月面巡视探测器爬坡轮与地面的相互作用分析,建立月面巡视探测器坡度行驶地面力学模型。根据双闭环直流调速系统工作原理,采用位置式PID控制算法编写了电机驱动仿真模块,并将电机驱动仿真模块融合到月面巡视探测器多体动力学仿真体系中,构建了完整的月面巡视探测器动力学仿真系统。对月面巡视探测器坡度行驶工况进行仿真分析,初步实现了对月面巡视探测器动力学模型的验证,为月面巡视探测器驱动控制算法、运动规划和路径规划仿真提供技术支持。     

月球车弹性筛网轮的研制

为研究适应松软地形,且质量小、功耗低、驱动力大的月球车车轮,在单轮驱动功率和扭矩计算的基础上,选取了电机和减速器,进行初步的弹性筛网轮的结构设计,对初步设计中主要零件进行了受力分析及详细的结构设计,最终加工出两种不同尺寸的弹性筛网轮,对车轮性能进行了测试.通过弹性筛网轮的研制,综合考虑体积、传递效率及功率等技术因素,实现了车轮的驱动、传动一体化设计,为设计真正的月球车车轮奠定了技术基础;解决了钛合金轮圈的加工工艺问题,为今后研制不同形状的钛合金轮圈奠定了技术基础.     

Kinematic modeling and analysis of novel eight-wheel lunar rover

A new kind of eight-wheel lunar rover is developed, which is a complex closed-chain system and has good capabilities of climbing slope, surmounting obstacles and adapting to uneven terrain. In this paper, the mechanical structure of the novel eight-wheel lunar rover is introduced, forward and inverse kinematic models of the rover are established according to the closed-chain coordinate transformation and instantaneous coincidence coordinate. Based on structural characteristics, its kinetic characteristics are analyzed. Wheel slippages are separated and calculated, and a method for closed-loop control modification using wheel slip estimation during the model establishment is proposed. The results can be applied to the motion control of lunar rover.     

行星轮式月球车车轮与地面间的动载荷分析

为提高行星轮式月球车的行驶平顺性和操纵稳定性,尽量减小车轮与地面之间的相对动载荷,建立了七自由度月球车的振动系统模型,并给出了月球车振动系统的振动微分方程和频率响应函数的计算方法,在确定月球车的路面输入谱密度的基础上推导了车轮与地面之间相对动载荷均方根值的计算公式,用M at-lab软件进行编程和计算,确定了悬挂系统的扭杆弹簧刚度和减振器阻尼的合理数值范围.     

基于ADAMS的六轮月球车动力学建模与仿真

针对月球的复杂地形环境,利用ADAMS软件建立六轮摇臂-转向架式月球车的三维仿真模型,对其进行动力学仿真分析,获得了月球车各部件和整车的动力学特性曲线,为月球车控制系统的设计与数值计算提供了理论依据.     

月面巡视探测器的图像分割及识别方法

针对月面巡视探测器的识别技术,通过彩色图像识别的办法解决了在月面环境存在较强阴影区域对月面巡视探测器识别带来的影响,进行了多种彩色图像分割方法的比较,提出了多通道彩色分量融合的图像分割方法,并用线性分类器的模式识别理论对其原理进行了分析,用形态学滤波方法对分割后的图像进行了滤波,并用分割区域标识算法进行了识别区域的标识。试验表明,该方法能够适应各种光照条件的影响,具有较强的鲁棒性,对各种噪声有明显的抑制作用。该方法使彩色图像分割技术变得简单、可靠,并具有一定的通用性,可以应用到未来的月球探测中去。     

行星轮式月球车动力学分析

为减小行星轮式月球车车身在垂直方向的振动加速度,需要确定月球车悬挂系统的扭杆弹簧刚度和减振器阻尼的合理数值范围．因此建立了七自由度月球车的振动系统模型,并给出了月球车振动系统的振动微分方程和频率响应函数的计算方法,在确定月球车的路面输入谱密度的基础上推导了车身在垂直方向位移输出的二阶导数均方根值的计算公式,用Matlab软件编写的计算程序计算了车身在垂直方向位移输出的二阶导数的均方根值,从而确定了悬挂系统的扭杆弹簧刚度和减振器阻尼的合理数值范围．