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正在进行安全检测...

发布时间：2023-12-03 22:17:36 来源：文档文库

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1．嫦娥三号软着陆过程简介1.1着陆准备轨道：着陆准备轨道即在进行改变探测器速度前的准备阶段。此时探测器还在椭圆轨道上，轨道的近月点是15km，远月点是100km。为确定探测器着陆点的位置，我们需确定近月点在月心坐标系的位置和软着陆轨道形态。1.2主减速段：主减速段主要任务即将探测器的飞行速度降到57m/s。该段区间是距离月球表面15km到3km。采用惯性、激光、微波测距测速制导；使用主发动机来提供动力，姿态发动机来改变主发动机即加速度的方向。1.3快速调整段：快速调整段的主要是利用姿态发动机，调整探测器姿态，使其在距离月面3km到2.4km这段区间内完成将水平速度减为0m/s的任务，即使主减速发动机的推力竖直向下进入粗避障阶段。1.4粗避障段：粗避障段的范围是距离月面2.4km到100m区间，其主要是分析星光下光学敏感成像图片，启动姿态发动机，粗步避开大的陨石坑，实现在设计着陆点上方100m处悬停，并初步确定落月地点。1.5精避障段：精细避障段的区间是距离月面100m到30m。要求嫦娥三号悬停在距离月面100m处，对着陆点附近区域100m范围内拍摄图像，并获得三维数字高程图。分析三维数字高程图，避开较大的陨石坑，确定最佳着陆地点，实现在着陆点上方30m处水平方向速度为0m/s。1.6缓速下降阶段：缓速下降段主要是保证着陆月面的速度和姿态控制精度,要以较小的设定速度匀速垂直下降,消除水平速度和加速度,保持着陆器水平位置,之后关闭发动机。缓速下降阶段的区间是距离月面30m到4m。要求着陆器在距离月面4m处的速度为0m/s，即实现在距离月面4m处相对月面静止，之后关闭发动机，使嫦娥三号自由落体到精确有落月点。嫦娥三号软着陆各阶段的轨迹如图（）所示1
2.各阶段控制策略2.1主减速段设探测器在近月点处的速度为V，垂直方向速度为vy，速度方向与水平方向的夹角为θ调整发动机方向，使发动机方向沿着垂直轴方向并保持加速度大小不变，故探测器在此阶段只在垂直方向有加速度，探测器在垂直方向运动了12000米，速度减至为56m/s，因此要满足方程12vat12000y222(vat(vcos57y，由此可以解出加速度a和主减速阶段所需要的时间t2.2快速调整段利用姿态发动机，调整探测器姿态，使其在距离月面3km到2.4km这段区间内完成将水平速度减为0m/s的任务，即使主减速发动机的推力竖直向下进入粗避障阶段。保持探测器垂直方向上的加速度不变，探测器水平方向速度减为0，垂直方向运动了600米，因此要满足方程2

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