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万博max官网手机版:嫦娥五号告诉你 如何在38万公里外“深情拥抱”

发布时间:2021-09-06  点击量:

本文摘要:嫦娥五号告诉你如何从38万公里外“深情拥抱”。

嫦娥五号告诉你如何从38万公里外“深情拥抱”。2月6日凌晨,嫦娥五号升轨返回组合在月球轨道上,实现了我国首次月球轨道自动无人交会对接和样品转移。看点一:整个对接过程必须在21秒内完成,1秒内抓拍,10秒内纠正,10秒内锁定。

为此,开发团队制定了35个故障预案,从启动到交会对接均采用自动控制。对接机构设计理念是嫦娥五号采用的世界首创对接方式,与我国载人航天任务的交会对接有很大不同。载人航天所用对接机构学名是异体同构的外围对接机构。

对接后可形成约80厘米的通道,方便航天员通行。通过。探月对探测器的质量和空间有着严格的限制。

嫦娥五号对接机构必须体积小、精度高,重量必须减轻到外围对接机构的1/15,还必须具备样本容器捕获和自动转移功能。据中国航天科技集团公司第八研究院嫦娥五号探测器副总指挥张玉华介绍,研制团队在嫦娥五号上采用了爪式对接机构。

通过增加连杆和棘爪式转移机构,实现了对接和自动转移功能。一体化。

这些设计理念是世界首创。据嫦娥五号轨道飞行器技术副总经理胡振宇介绍,这种对接机构由三组K形爪组成。“所谓的爪握,就像我们手里拿着一根棍子的动作,当我们在两个方向上用力时,就可以了。老棍子牢牢地握在我们手里。

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”他说,当上升器靠近时,对准连接面上的3根棍子。用连杆,拧紧爪子,实现两个设备之间的紧密连接。

捕获的过程、收集、转运看似简单,但在38万公里外的高速飞行器上实现就不是那么容易了。”月球轨道相对于地球轨道有延迟,时间走廊很小。这对时效性要求非常高,对接和转运任务必须一口气完成。

”对接机构和样品转运子系统技术总监刘忠说,整个对接过程要在21秒内完成, 1秒抓拍,10秒修正,10秒锁定,为此开发团队制定了35个故障方案,从启动到交会对接均采用自动控制,还搭建了四大测试系统:完整的ma。特性试验台、性能试验台、综合试验台、热真空试验台。

他们进行了661次对接测试和518次样品转移测试。刘忠表示,科研人员甚至特意在实验中加入小故障,让对接机构自动识别和排除故障,确保自动对接和样品转移过程万无一失。看点二 提高微波雷达测角精度,使两对接方距离为20米时,上升对接机构爪的锁紧圆面由原来的5厘米半径减小到半径3厘米。

这 2 厘米的差异大大提高了准确对接的几率。轨道器和上升器必须靠得很近,雷达才能在百公里外实现完美对接。嫦娥五号交会对接微波雷达发射。由中国航天科工集团公司二院二十五所研制,以下简称二十五所,作为中远距离测量的唯一手段,桥接交会对接。

记者从25日获悉,该雷达是一对产品,由主雷达和转发器组成,分别安装在嫦娥五号轨道飞行器和上升器上。当两台设备相距约100公里时,雷达开始工作,不断为导航控制子系统提供两台设备之间的相对运动参数,进行双向通信。两架飞机根据雷达提供的信号调整飞行姿态,直到对接机构捕获并锁定。

据微波雷达交会对接总工程师孙武介绍,在我国载人航天工程任务中,航天器曾在近地轨道进行交会对接。nd 25 微波雷达已被使用。不同的是,这次交会对接是在38万公里外的月球轨道上,难度更大一些。

与近地轨道相比,月球轨道不具备卫星导航等服务资源,微波通信是中远距离测量的唯一手段。同时,月球轨道环境较为复杂,需要克服月球引力的影响。因此,自动交会对接对微波雷达提出了极其苛刻的要求。为此,二十五所攻克了广角测量等关键技术。

这次交会对接是一个“大追小”、体积差异巨大的复杂力过程。采用爪式弱冲击对接机构,要求微波雷达具有更高的测角精度。

“我们对r采用了创新的误差补偿算法。使微波雷达的测角精度从零开始。5° 增加到 0.1°。

”微波雷达项目负责人何忠勤表示,精度得到了提高,使对接双方距离为20米时,上升器对接机构爪的锁定圆面比之前的半径减小。5厘米到3厘米的半径,这是2厘米。这个差异大大增加了准确对接的机会。另外,月亮落山时,上升器不可避免地会形成灰尘,这可能会干扰对接转发器,降低准确度角度测量,为此设计师在转发器上安装了特殊装置,材质制成的防尘罩,就像戴上千里眼的护目镜,避免了这个隐患。

第三方面使用了2组倒三角形棘爪来伸缩4次,使上升器装有月球土壤样品。容器逐渐移动。给返回者。

传送机构运行过程中,每个位置的精度误差不超过5微米。样品转移被拒绝。轨道器与上升器对接完成后,上升器必须配备月球土壤。

样品容器被转移到返回器。胡振宇介绍,这一步采用的连杆和棘爪式传递机构,设计非常巧妙。

它利用2组倒三角配置的棘爪进行4次伸缩,使容器逐渐移动到返回器。为实现样品的顺利转移,中国航天科技集团公司八院149厂对接和样品转移机构的组装团队付出了艰辛的努力。据该厂副总经理卢海滨介绍,对接机构中对接环的定位精度和对准度是其中的一项。影响月球样本转移成败的因素。

对接送样机构为弱刚性结构,体积小,结构复杂,但功能多,对测量量和装配精度要求较高。在转移过程中,对接机构和样品转移子系统形成一个封闭的微隧道,受到产品特性的6个自由度的限制。在开发过程中,团队的主要操作员吴军和顾景海发现系统的运行在理论和实践上存在偏差。由于6个自由度的限制,固有刚性较弱的结构容易受外压产生轻微变形,无法满足5微米横向精度要求。

“仅限于 6 个产品。这样做的目的是为了保证样品在转移过程中的结构约束。

然而,在实验中,现象。而是出现了“干扰”。”吴军说。他们仔细分析了传动的运动轨迹和路径,提出了将限位降低到左右和旋转两个自由度的方案。

于是他们将原本是圆孔的限位装置改为“ “方孔+平轴”,经过不断的修改和改进,最终使传递机构在运行过程中能够顺畅地完成每一个指令和动作,每一个位置的精度误差不超过5微米。看点4 嫦娥5号 搭载的双光谱监控摄像头集成红外和可见光成像,可根据遥控指令要求在6种拍摄模式之间自由切换。

完美记录了“拥抱”的全过程。这一次,交会对接过程发生在38万公里外。中控所研发的红外可见双光谱监控摄像机。

中国航天科技集团公司八院院士将其记录下来,完美呈现给了千千万万关注“嫦娥”的人。与之前任务中使用的监控摄像头不同,嫦娥五号配备了。

双光谱监控摄像机集成了红外和可见光成像。红外和可见光传感器通过各自的光学镜头获取图像数据,可根据遥控指令的要求在6种拍摄模式之间自由切换,实现红外和可见光分别或同时成像。在控制站光学导航专家郑寻江看来,摄像头相当于在普通摄像头上加了一个夜视装置。

即使交会对接过程发生在月球背面,无法接收到阳光,也可以被红外摄像机记录下来。在有光的情况下,如果光线太强,可见光拍摄的照片。浅色相机可能曝光过度。

并且这款双光谱相机可以确保在全光照条件下全天记录交会对接过程。为向观众呈现高清画质,该摄像机在可见光谱中具有2048×2048的分辨率;红外光谱采用非制冷长红外波段,分辨率为640×480。但是,要在此基础上实现红外和可见光同时成像,数据量巨大,产品开发初期还达不到任务要求的帧率。项目组对DSP软件架构和算法进行优化改进。

�� 软件运行效率。在满足清晰度和帧率要求后,数据传输又成了一个大问题。正如单向街道必须使交通流量加倍一样,拥堵是不可避免的。

负责该产品的设计师汪峰表示,为了避免这种情况。n、要在图像和视频压缩技术上下功夫。经过多方尝试,项目组最终选择了先插值再压缩的方式,针对不同的工作模式采用不同的压缩算法,利用帧间相关性提高图像质量,最后将压缩后的数据下载到地面进行解压还原。海量数据的处理使得组件的选择相当浪费时间。

航天级设备可靠性高,但运行速度较低,不能满足任务要求。项目组经过综合考虑,选择了工业级高性能8核处理器来提高数据处理速度,同时制定了低级元器件质量保证计划,并进行了抗干扰等专项测试。

总剂量辐射、热环境、机械环境和静电盘。ge. , To ensure the reliability of the product. Wang Yanyan, Fan Wenchao, Chen Baojuan, reporter Fu Yifei, editor: Huang Yuhan。


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