月球软着陆探测器技术2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

月球软着陆探测器技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论3

1.1 月球探测的意义及主要方式3

1.1.1 月球探测的意义3

1.1.2 月球探测的主要方式4

1.2 国外月球着陆器技术发展状况6

1.2.1 苏联月球着陆器技术发展状况6

1.2.2 美国月球着陆器技术发展状况10

1.3 我国探月工程14

1.3.1 探月工程总体规划14

1.3.2 “嫦娥”系列探测器概况15

1.4 月球着陆器面临的技术难点16

1.5 小结17

参考文献18

第2章 月球软着陆探测面临的环境分析21

2.1 引言21

2.2 月球辐射环境21

2.2.1 银河宇宙射线21

2.2.2 太阳能量粒子22

2.2.3 月球轨道等离子体环境23

2.3 月球热环境24

2.3.1 太阳辐射24

2.3.2 月面反照25

2.3.3 月面辐射25

2.3.4 地面反照25

2.3.5 地面辐射26

2.4 月面地貌地形26

2.4.1 月面地貌26

2.4.2 月面地形27

2.5 月壤和月尘33

2.5.1 物理特性34

2.5.2 机械特性35

2.5.3 电磁特性37

2.6 其他月球环境39

2.6.1 月球引力场39

2.6.2 月球近真空环境39

2.6.3 月面光照环境40

2.7 小结42

参考文献43

第3章 月球着陆器总体设计47

3.1 引言47

3.2 总体设计的基本原则47

3.3 任务分析49

3.3.1 任务特点分析49

3.3.2 着陆区分析49

3.3.3 任务过程分析51

3.3.4 环境影响分析54

3.3.5 载荷配置分析65

3.4 轨道设计66

3.4.1 飞行过程概述66

3.4.2 轨道设计约束67

3.4.3 着陆时机选择67

3.4.4 环月轨道分析68

3.4.5 地月转移轨道选择69

3.4.6 发射窗口分析69

3.5 系统组成及主要技术指标70

3.5.1 组成70

3.5.2 主要技术指标71

3.5.3 推进剂预算73

3.6 总体构型布局设计73

3.6.1 设计原则与基本思路73

3.6.2 总体构型74

3.7 测控通信链路规划77

3.8 着陆过程设计78

3.8.1 着陆初始条件与状态设置78

3.8.2 着陆过程78

3.8.3 着陆缓冲80

3.8.4 着陆图像下传80

3.9 着陆稳定性分析仿真80

3.10 小结82

参考文献83

第4章 月球着陆器结构与机构技术87

4.1 引言87

4.2 月球着陆器结构与机构特点88

4.2.1 月球着陆器结构特点88

4.2.2 月球着陆器机构特点90

4.3 月球着陆器结构设计与验证93

4.3.1 结构设计93

4.3.2 着陆器结构分析98

4.3.3 着陆器结构试验103

4.4 着陆器机构设计与验证106

4.4.1 太阳翼机构106

4.4.2 月球车连接解锁机构113

4.4.3 月球车转移机构117

4.5 小结123

参考文献124

第5章 月球着陆器热控技术127

5.1 引言127

5.2 技术发展现状128

5.3 技术特点分析129

5.3.1 设计约束129

5.3.2 技术特点135

5.4 设计方法135

5.4.1 热设计思路135

5.4.2 热控设计方案136

5.4.3 热分析计算140

5.5 典型技术142

5.5.1 可变热导技术142

5.5.2 发动机高温防护技术144

5.5.3 RHU综合利用技术146

5.5.4 两相流体回路技术148

5.6 设计验证149

5.6.1 着陆器热平衡试验149

5.6.2 可变热导热管试验152

5.6.3 高温隔热屏真空隔热性能试验152

5.6.4 两相流体回路试验155

5.6.5 在轨飞行试验157

5.7 小结159

参考文献159

第6章 月球着陆器电源技术163

6.1 引言163

6.2 技术发展现状163

6.3 任务需求和特点分析165

6.3.1 功能需求165

6.3.2 性能需求165

6.3.3 任务特点分析166

6.4 设计原则与方法168

6.4.1 设计原则168

6.4.2 光照条件分析168

6.4.3 轻量化分析171

6.4.4 空间环境影响分析172

6.4.5 能量平衡分析173

6.4.6 供配电体制分析174

6.5 典型技术175

6.5.1 电源控制装置设计技术175

6.5.2 蓄电池组设计技术176

6.5.3 太阳能电池电路设计技术177

6.5.4 休眠唤醒控制方案设计技术177

6.5.5 多器间能源复用设计技术179

6.6 设计验证180

6.6.1 验证项目180

6.6.2 休眠唤醒功能验证180

6.6.3 太阳能电池大入射角验证180

6.6.4 太阳能电池极端温度性能验证181

6.7 小结182

参考文献182

第7章 月球着陆器制导、导航与控制技术187

7.1 引言187

7.2 技术发展现状187

7.3 特点分析189

7.4 设计方法189

7.4.1 系统组成189

7.4.2 工作模式190

7.4.3 部件设计192

7.4.4 软件设计198

7.4.5 故障自主诊断与处置逻辑设计201

7.5 典型技术203

7.5.1 动力下降段制导、导航与控制框架流程203

7.5.2 动力下降段轨迹设计204

7.5.3 动力下降段导航方法205

7.5.4 动力下降段制导律设计207

7.5.5 障碍识别与安全着陆点选取方法209

7.5.6 动力下降段姿态控制方法211

7.6 设计验证212

7.6.1 分系统关键导航敏感器标定试验212

7.6.2 分系统挂飞试验214

7.6.3 半物理仿真试验216

7.7 小结218

参考文献219

第8章 月球着陆器推进技术223

8.1 引言223

8.2 技术发展现状223

8.3 设计约束与分析228

8.3.1 构型约束228

8.3.2 功能约束229

8.3.3 主要性能指标约束230

8.3.4 飞行环境约束231

8.3.5 着陆后月面长期储存环境232

8.4 推进系统设计233

8.4.1 设计基本条件233

8.4.2 推进系统主要参数确定235

8.4.3 推进系统输送系统方案设计237

8.4.4 推进系统电路系统方案设计240

8.4.5 推进系统总装方案设计240

8.4.6 推进系统主要组件方案设计242

8.4.7 推进系统地面测试及推进剂加注设计244

8.5 推进系统试验验证246

8.5.1 全系统地面试车246

8.5.2 变推力轨道控制发动机试验247

8.5.3 推进剂储箱试验248

8.5.4 高压气瓶长期承压储存试验249

8.5.5 推进剂加注试验249

8.6 小结250

参考文献251

第9章 月球着陆器数据管理技术255

9.1 引言255

9.2 技术发展现状255

9.3 技术特点分析257

9.3.1 任务分析257

9.3.2 设计约束258

9.4 设计方法258

9.4.1 设计思路258

9.4.2 体系结构与组成259

9.4.3 轻小型化系统集成设计261

9.4.4 总线网络设计262

9.4.5 航天器信息管理设计264

9.4.6 航天器自主管理设计266

9.4.7 高集成轻小型设备可靠性设计266

9.4.8 软件设计270

9.5 设计验证275

9.5.1 分系统仿真测试环境275

9.5.2 设计验证项目276

9.6 小结276

参考文献277

第10章 月球着陆器测控与通信技术281

10.1 引言281

10.2 技术发展现状282

10.3 技术特点分析283

10.3.1 任务需求283

10.3.2 任务特点285

10.3.3 设计约束286

10.4 测控通信设计287

10.4.1 测控通信设计概述287

10.4.2 测控通信设计方法288

10.4.3 器地测控通信289

10.4.4 器间通信296

10.5 设计验证299

10.5.1 紧缩场试验299

10.5.2 天地对接试验300

10.5.3 UHF频段外场试验301

10.6 小结302

参考文献303

第11章 月球着陆器着陆缓冲技术307

11.1 引言307

11.2 技术发展现状308

11.3 着陆缓冲机构的组成与技术特点309

11.4 常见缓冲方法及其特点310

11.4.1 多胞材料变形法310

11.4.2 薄壁金属管变形法311

11.4.3 液压阻尼法312

11.4.4 特殊材料拉伸法313

11.5 着陆缓冲机构设计314

11.5.1 技术要求分析314

11.5.2 设计与仿真验证316

11.6 着陆缓冲机构地面测试与验证326

11.6.1 缓冲材料性能验证326

11.6.2 展开及缓冲摩擦力测试327

11.6.3 触月指示性能测试330

11.6.4 单套着陆缓冲机构缓冲性能验证332

11.6.5 组合缓冲性能模拟验证333

11.7 小结334

参考文献335

第12章 月球着陆器系统集成装配技术339

12.1 引言339

12.2 系统集成装配技术发展现状339

12.3 系统集成装配特点343

12.3.1 任务分析343

12.3.2 装配技术特点343

12.4 系统集成装配方案设计345

12.4.1 工艺总方案设计345

12.4.2 工艺装备规划346

12.4.3 工艺试验规划346

12.4.4 技术流程设计347

12.4.5 数字化装配仿真348

12.5 典型系统集成装配应用349

12.5.1 月球着陆器推进系统装配349

12.5.2 月球着陆器仪器装配350

12.5.3 月球着陆器电缆装配351

12.5.4 月球着陆器结构装配352

12.5.5 月球着陆器机构装配353

12.5.6 月球着陆器热控单元装配355

12.5.7 月球着陆器翻转调姿358

12.5.8 月球着陆器吊装359

12.5.9 月球着陆器转运及运输360

12.5.10 月球着陆器携带放射性同位素设备的装配361

12.5.11 月球着陆器发射场再装配362

12.6 小结363

参考文献363

第13章 月球着陆器专业测量技术367

13.1 引言367

13.2 技术发展现状367

13.3 专业测量技术特点分析368

13.4 月球着陆器特色专业测量技术应用369

13.4.1 基于公共点转换的月球着陆器测距测速天线端面法线测量369

13.4.2 基于广义USMN平差的月球着陆器对接环激光扫描测量373

13.4.3 月球着陆器推进系统高精度自动化检漏376

13.4.4 月球着陆器推进系统快速泄漏定位技术379

13.4.5 月球着陆器多自由度变换的质量特性测试380

13.4.6 月球着陆器推进剂加注测试数据修正技术383

13.4.7 月球着陆器推进剂、配重块联合质心参数修正技术385

13.5 小结386

参考文献387

第14章 月球着陆器电性能综合测试技术391

14.1 引言391

14.2 技术发展现状391

14.3 任务需求与技术特点392

14.3.1 任务需求392

14.3.2 技术特点393

14.4 综合测试方案393

14.4.1 测试流程393

14.4.2 测试模式394

14.4.3 测试覆盖性设计397

14.4.4 测试数据判读技术398

14.5 地面测试系统398

14.5.1 器地供电关系399

14.5.2 器地信息流400

14.5.3 地面测试系统组成401

14.5.4 地面测试设备验证402

14.6 综合测试方法402

14.6.1 综合测试项目402

14.6.2 全任务过程模飞测试404

14.6.3 动力下降段模飞测试405

14.6.4 器间通信功能测试405

14.6.5 休眠唤醒功能测试406

14.7 小结407

参考文献408

第15章 月球着陆器系统级试验验证技术411

15.1 引言411

15.2 技术发展现状411

15.2.1 美国开展的试验411

15.2.2 苏联开展的试验415

15.3 需求分析417

15.3.1 试验规划原则417

15.3.2 验证试验需求417

15.4 悬停避障及缓速下降试验418

15.4.1 试验目的418

15.4.2 试验约束和试验方法419

15.4.3 试验系统设计421

15.4.4 应用实例422

15.5 着陆冲击试验423

15.5.1 试验目的423

15.5.2 试验约束和试验方法423

15.5.3 试验系统设计423

15.5.4 应用实例424

15.6 着陆稳定性试验425

15.6.1 试验目的425

15.6.2 试验约束和试验方法425

15.6.3 试验系统设计426

15.6.4 应用实例428

15.7 大推力发动机推力脉动对GNC敏感器的影响试验428

15.7.1 试验目的428

15.7.2 试验约束和试验方法428

15.7.3 试验系统设计429

15.7.4 应用实例430

15.8 变推力发动机与中心控制单元联合试车试验431

15.8.1 试验目的431

15.8.2 试验约束和试验方法431

15.8.3 试验系统设计432

15.9 羽流对热控的影响试验433

15.9.1 试验目的433

15.9.2 试验约束和试验方法433

15.9.3 试验系统设计434

15.9.4 应用实例435

15.10 小结435

参考文献436

第16章 月球着陆器探测仪器技术439

16.1 引言439

16.2 技术发展现状439

16.2.1 “勘察者”系列探测器探测仪器及主要探测成果440

16.2.2 “月球”系列探测器探测仪器及主要探测成果441

16.3 任务需求分析442

16.3.1 科学探测任务需求分析442

16.3.2 工程测量任务需求分析443

16.3.3 探测目标特性分析445

16.4 设计思路447

16.4.1 科学载荷配置447

16.4.2 工程载荷配置448

16.4.3 主要功能和性能实现途径449

16.5 标定与专项试验452

16.5.1 降落相机标定与专项试验452

16.5.2 地形地貌相机标定与专项试验455

16.5.3 月基光学望远镜标定与专项试验457

16.5.4 极紫外相机标定与专项试验458

16.5.5 监视相机标定与专项试验461

16.5.6 月尘测量仪标定与专项试验461

16.6 小结462

参考文献463

第17章 月球着陆器技术未来展望467

17.1 引言467

17.2 月球探测的未来发展方向467

17.3 月球着陆器技术的新挑战469

参考文献470