嫦娥六号着上GNC高可信飞控系统设计及验证

摘要/Abstract

参考文献

Metrics

doi:10.3969/j.issn.1674 1579.2024.06.004

摘要： 嫦娥六号着陆上升制导导航与控制(guidance, navigation and control, GNC)系统圆满完成了月背着陆及自主月面起飞的飞行任务.本文系统总结了嫦娥六号着上GNC高可信飞控仿真与支持系统(以下简称飞控系统)设计.相比嫦娥五号飞控状态，嫦娥六号飞控任务主要有两方面特点：一是单机产品经历长时间贮存，飞行过程面临失效风险.在飞控过程中，设计了多敏感器比对的方法，重点监视单机产品的工作状态，确保单机产品满足飞控任务的使用要求.另一方面，嫦娥六号月背起飞首次采用全自主月面起飞的飞行流程，流程执行的效果直接决定了月背采样返回任务的成败.在飞控过程中，设计了基于星敏感器输出姿态比较的方法，重点关注月面自主起飞过程中，自主起飞工作流程的正确性及适应性.通过在轨数据验证了该飞控系统设计的有效性.嫦娥六号飞控系统设计可以为后续嫦娥系列任务的飞控实施提供参考.

关键词: 嫦娥六号, GNC, 高可信, 飞控系统

Abstract: The mission of landing on the back of the moon and taking off from the surface of the moon was successfully completed by Chang’e-6 guidance, navigation and control (GNC) system for landing and ascending. The design of high reliability flight control system for Chang’e-6 GNC is systematically summarized in this paper. Compared with Chang’e-5, there are two main features. One is that all the hardware products experience a long period of storage and have failure risk. So for Chang’e-6 flight control system, the method of multi-sensor comparison is designed and the focus is to monitor the work status of all the hardware products in order to make sure that all the hardware products meet the operating requirements. The other is that Chang’e-6 firstly adopts autonomous technological process during taking off from the surface of the moon, which has great impact on the lunar sample return mission. So a method of calculating takeoff attitude based the star sensors is designed to focus on the monitoring of autonomous takeoff procedure. At last, the validity of the design is verified through the onboard data.

中图分类号:

V448.2

王志文, 张洪华, 于洁, 李骥, 关轶峰, 张录晨, 张晓文, 李林峰, 孙国健. 嫦娥六号着上GNC高可信飞控系统设计及验证[J]. 空间控制技术与应用, 2024, 50(6): 34-41.

WANG Zhiwen, ZHANG Honghua, YU Jie, LI Ji, GUAN Yifeng, ZHANG Luchen, ZHANG Xiaowen, LI Linfen, SUN Guojian. Design and Verification of High Reliability Flight Control System for Chang’e-6 Lander and Ascender GNC[J]. Aerospace Contrd and Application, 2024, 50(6): 34-41.

0
/ 收藏文章 0 / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

链接本文: https://journal01.magtech.org.cn/Jwk3_kjkzjs/CN/10.3969/j.issn.1674 1579.2024.06.004

https://journal01.magtech.org.cn/Jwk3_kjkzjs/CN/Y2024/V50/I6/34

Just accepted

Online first

Just accepted

Online first

Viewed

Full text

	From	local

	Times	23
	Rate	100%

Abstract

Just accepted	Online first	Issue

0	0	35

From	Others	local

Times	30	5
Rate	86%	14%

Cited

Web of Science	Crossref	ScienceDirect	Search for Citations in Google Scholar >>


This page requires you have already subscribed to WoS.

Shared

[1]	华宝成, 李琦, 徐昌定, 储光涵, 李涛, 王志文, 张洪华. 嫦娥六号降落图像导航定位技术[J]. 空间控制技术与应用, 2024, 50(6): 57-63.
[2]	邢琰, 滕宝毅, 黄煌, 高明星, 龚健, 余成武, 刘磊, 杨孟飞. 自主智能微小机器人技术及其月面应用[J]. 空间控制技术与应用, 2024, 50(6): 64-72.
[3]	王勇, 刘涛, 乔德治, 郑永洁, 李轶, 于丹, 胡锦昌, 马琳, 郭朝礼, 邱芳, 桂庆华. 嫦娥六号月球轨道无人自主交会制导、导航与控制技术[J]. 空间控制技术与应用, 2024, 50(6): 24-33.
[4]	于洁, 张洪华, 李骥, 王志文, 张录晨, 关轶峰, 张晓文, 李林峰, 孙国健. 嫦娥六号月球背面自主起飞方案设计[J]. 空间控制技术与应用, 2024, 50(6): 12-23.
[5]	于波, 陈尧, 李晓锋, 张洪华, 董晓刚, 李经松, 王佳佳. 嫦娥六号控制软件的可靠性设计[J]. 空间控制技术与应用, 2024, 50(6): 50-56.
[6]	张洪华, 李骥 , 于洁, 关轶峰, 张晓文, 王志文, 陈尧, 华宝成. 嫦娥六号月球背面软着陆中的障碍规避技术[J]. 空间控制技术与应用, 2024, 50(6): 1-11.
[7]	邹奎, 宁宇, 吕楠, 张世俊. 空间安全飞行器GNC技术研究进展[J]. 空间控制技术与应用, 2022, 48(3): 11-21.
[8]	郑永洁, 王泽国. 嫦娥五号探测器GNC系统设计[J]. 空间控制技术与应用, 2021, 47(5): 68-74.
[9]	赵宇, 王晓磊, 黄翔宇, 刘旺旺, 郝策, 李化云. 天问一号火星软着陆制导、导航与控制系统[J]. 空间控制技术与应用, 2021, 47(5): 48-57.
[10]	饶卫东, 刘蕊, 肖帅. 在轨服务卫星GNC系统地面测试与在轨支持设计[J]. 空间控制技术与应用, 2017, 43(2): 67-72.
[11]	胡海霞, 汤亮, 石恒, 董文强. 航天器GNC系统数学仿真技术研究现状及展望[J]. 空间控制技术与应用, 2016, 42(3): 1-8.
[12]	王振华, 张国峰, 陈朝晖. 空间交会对接GNC软件的自动化测试[J]. 空间控制技术与应用, 2012, 38(5): 42-48.
[13]	胡海霞, 刘洁, 涂俊峰. 基于代码自动生成的空间交会GNC系统仿真平台[J]. 空间控制技术与应用, 2012, 38(4): 19-25.
[14]	蔡彪；林宇；刘波 . 天宫一号目标飞行器GNC分系统容错策略设计[J]. 空间控制技术与应用, 2011, 37(6): 40-46.
[15]	张国峰；王振华；陈朝晖 . 基于黑盒测试环境的交会对接软件时序分析技术及应用[J]. 空间控制技术与应用, 2011, 37(6): 60-65.