空间控制技术与应用

Select 北斗导航卫星姿态与轨道控制技术发展与贡献

谢军, 王平

2021, 47(5): 1-8. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2021.05.001

摘要 ( 227 )

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通过总结北斗一号卫星到北斗三号卫星的发展过程，梳理了北斗导航卫星姿态与轨道控制技术的发展变化，以及在引领卫星姿轨控技术进步和星载器部件自主可控方面取得的成就.同时，根据下一代北斗卫星导航系统的论证需求，分析给出了未来导航卫星姿轨控系统需要关注与研究的关键技术.

Select “天问一号”火星探测器关键任务系统设计

孙泽洲, 饶炜, 贾阳, 王闯, 董捷, 陈百超

2021, 47(5): 9-16. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2021.05.002

摘要 ( 255 )

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“天问一号”任务是我国行星探测的首次任务，在国际上首次通过一次任务实现了火星“环绕、着陆、巡视”的三步跨越.“天问一号”探测器由中国空间技术研究院负责抓总研制，包括环绕器和着陆巡视器两个组成部分.对“天问一号”探测器的任务特点和概貌进行了介绍，对包括飞行过程、远距离深空通信、火星捕获过程、火星进入下降及着陆过程、火星车解锁驶离和火面工作等关键环节的设计方案进行了描述，对“天问一号”所取得的技术成果与创新进行了总结.

Select X射线天文卫星观测需求分析与控制总体设计

潘腾, 缪远明, 顾荃莹, 张龙

2021, 47(5): 17-23. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2021.05.003

摘要 ( 91 )

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对X射线天文卫星观测需求进行了分析，提炼了观测任务对观测模式、源的高精度定位与对准、轨道、热控、测控数传等多项需求与约束；针对X射线观测的多需求、多约束难点，设计了集巡天观测、定点观测与小天区扫描观测于一体的观测模式，解决了一颗卫星同时实现全天扫描、银道面深度扫描、重要惯性区域扫描、重要及机遇目标深度观测以及伽马暴全天监测的多种观测需求的难题，该技术已在我国硬X射线调制望远镜卫星上得到应用.

Select 地球同步轨道光学遥感卫星高精度高稳定度控制技术

李果, 刘新彦

2021, 47(5): 24-32. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2021.05.004

摘要 ( 164 )

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介绍了我国新一代地球同步轨道光学遥感卫星控制系统的组成及技术特点，给出了关键部件的技术指标.描述了高轨遥感卫星在高精高稳快速机动、适应斜切遮光罩的全自主阳光规避、地速补偿以及高定位精度设计和实现的控制策略，给出的在轨实际数据遥测曲线验证了设计和实现的正确性，为我国后续更高分辨率地球同步轨道光学遥感卫星的发展奠定了坚实基础.

Select 天舟二号货运飞船全相位自主快速交会对接技术和在轨验证

张强, 陈长青, 刘宗玉, 郝慧, 奚坤, 苏晏, 刘阳

2021, 47(5): 33-39. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2021.05.005

摘要 ( 136 )

PDF (3099KB) ( 300 )

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介绍天舟二号货运飞船全相位自主快速交会对接技术和在轨飞行结果.介绍21世纪以来交会对接发展的两个趋势：自主和快速；给出天舟二号货运飞船全相位自主快速交会对接方案，以及主要技术特点；给出天舟二号货运飞船5~8 h飞控实施方案和推迟一天发射的飞控实施方案，以及在轨执行效果.天舟二号货运飞船入轨自主快速交会对接是世界上首次进行的全自主快速交会对接任务，为我国空间站工程后续任务奠定了坚实的技术基础.

Select 数字空间站动力学与控制仿真建模与飞控应用

邢涛, 孙乐丰, 王为, 罗文成

2021, 47(5): 40-47. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2021.05.006

摘要 ( 128 )

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数字空间站作为真实空间站的数字化映像，将能源、信息、环热控、动力学与控制等多专业模型进行综合集成，建立舱段级、整站级多学科仿真系统，为空间站长期飞控任务提供技术支持.基于Modelica建模语言，结合采用FMI接口标准，完成了数字空间站动力学与控制仿真模型的集成，并成功在空间站飞控中进行了应用.

Select 天问一号火星软着陆制导、导航与控制系统

赵宇, 王晓磊, 黄翔宇, 刘旺旺, 郝策, 李化云

2021, 47(5): 48-57. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2021.05.007

摘要 ( 175 )

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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.

Select 未来行星表面漫游车自主导航技术研究

李志平, 顾朋, 孙帅, 陈建新

2021, 47(5): 58-67. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2021.05.008

摘要 ( 156 )

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随着深空探测的距离越来越远，测控资源及能源的约束使得目前的行星表面漫游车采用遥操作加部分自主移动的在轨任务操作方式，越来越不适应未来科学探测的需求，而未来的深空探测任务对漫游车控制系统提出了更快、更轻、更智能的要求.对目前月球与火星表面漫游车自主导航控制系统的结构、能力进行了对比分析，给出了目前控制系统自主能力的约束条件，提出了未来行星表面漫游车的自主导航控制系统的体系结构及设计期望，并对未来行星表面漫游车自主等级进行了初步划分，为我国未来行星表面漫游车自主导航控制系统的研究提供技术支撑与发展规划指导.

Select 嫦娥五号探测器GNC系统设计

郑永洁, 王泽国

2021, 47(5): 68-74. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2021.05.009

摘要 ( 160 )

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为实现我国首次月球样品无人采样返回任务，设计了嫦娥五号(Chang’E5)探测器制导、导航与控制(GNC)系统.根据任务要求和探测器特点，GNC系统设计分为轨道器GNC子系统、返回器GNC子系统和着上组合体GNC子系统.给出了嫦娥五号探测器GNC系统的架构设计、工作模式以及在轨飞行结果.结果表明，GNC系统设计正确，成功完成了动力下降、起飞上升、交会对接、返回再入等关键动作，实现了月球表面起飞上升、月球轨道交会对接以及携带月壤以近第二宇宙速度二次再入返回的三项首次任务，各项功能性能满足任务要求.