嫦娥三号巡视器及其技术特点分析

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1、V01．24No．5航天器工程第24卷第5期8SPACECRAFTENGINEERING2015年10月嫦娥三号巡视器及其技术特点分析申振荣张伍贾FEl孙泽洲(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要嫦娥三号巡视器是我国月球探测二期工程探测器系统的重要组成部分，实现了我国首次地外天体表面巡视勘察。文章介绍了嫦娥三号巡视器的系统组成、构型及分系统方案要点；分析了月面移动、自主导航与遥操作控制、月面生存、地面试验模拟和系统资源约束等5个方面的技术特点和难点；给出了移动装置和车轮参数优化设计，天地协同操作控制，大温变热设计和自主光照唤醒，月尘和低重力等月面特殊环境模拟，系统集成

2、与设计优化等工程解决措施。关键词嫦娥三号巡视器；系统设计；技术特点；工程措施中图分类号：V476．3文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2015．05．002SystemDesignandTechnicalCharacteristicsAnalysisofChang’e一3LunarRoverSHENZhenrongZHANGWuJIAYangSUNZezhou(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Chang’e一3lunarrov

3、eristhekeyofspacecraftsysteminthephase1IofChinalunarex—plorationprogram．Thispaperintroducesthesystemcomposition，configurationandprimarysubsystemoflunarroverfirstly．Secondlythetechnicalcharacteristicsanddifficultiesareana—lyzedinfiveaspects，namelylocomotiononthemoon，self—navigation&teleoperati

4、oncontrol，survivingonthemoon，groundvalidationtechnologies，restrictedsystemresources．Lastlytheengineeringsolvingmeasuresarerepresentedincludingparameteroptimizationofthelocomotionandwheels，coordinatedcontrolbetweenatthemoonandfromtheearth，thermo—designonlarge—scalechangeoftemperature，autonomou

5、srebootbysunlight，simulationofspecialenvironmentofthemoonsuchasdustandlow—gravity，systemintegrationandoptimumdesign．Keywords：Chang’e一3lunarrover；systemdesign；technicalcharacteristic；engineeringmeasure1引言2013年12月15日23时47分，嫦娥三号巡视器与着陆器在月面成功进行互相拍摄，嫦娥三号任务取得圆满成功，标志着我国探月工程第二步战略目标的全面实现。巡视器是嫦娥三号探测器系统的

6、重要组成部分，是能够适应月球环境、携带科学探测仪器在月面进行多点就位探测的新型航天器。从20世纪80年代开始，我国科研院所、高等院校纷纷开展巡视器相关技术的研究工作，展示了多种模型和原理样机。中国空间技术研究院于2004年联合国内相关技术优势单位，共同开展了巡视器方案论证与原理样机研制工作。通过3年多的工收稿日期：2014—12—04；修回日期：2015—06—28基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：申振荣，男，硕士，高级工程师，从事深空探测器总体设计和研制工作。Email：zrshen@sina．corn。第5期申振荣等：嫦娥三号巡视器及其技术特点分析作，研制了国内第一辆月

7、面巡视器原理样机，建成了国内最大规模的巡视器综合试验场，并利用原理样机完成了国内首次沙漠外场试验，为巡视器的工程研制奠定了基础。2008年，探月二期工程嫦娥三号进入工程研制，并最终研制出了适于月面工作的小型化、低耗能、高集成和高智能的玉兔号巡视器。在嫦娥三号任务取得成功后，文献Eli和[2]从嫦娥三号探测器系统的角度对所取得的技术成就与创新、地面试验方法与试验技术等进行了总结。本文将嫦娥三号巡视器作为完整的系统，在介绍其系统方案的基础上，分析了月面移动、自主导航与操作控制、月面生