火星车

摘要： 天问一号探测器传回最新图像1月1日,国家航天局发布了执行我国首次火星探测任务的天问一号探测器从遥远火星传回的一组精美图像。本组图像包含环绕器与火星合影、环绕器局部特写、火星北极冰盖、“祝融号”火星车拍摄火面地貌等内容,展示环绕器、“祝融号”火星车工作状态及获取的火星表面形态。

摘要： “祝融号”在火星原位探测到含水矿物我国科研人员在火星表面发现了一种形貌上类似沉积岩的板状亮色岩石,进一步分析发现,这些板状亮色岩石富含含水硫酸盐等矿物。这标志着“祝融号”首次利用巡视器上的短波红外光谱仪在火星原位探测到含水矿物。截至目前,“祝融号”火星车已经在火星北部低地的乌托邦平原区域行驶1年,累计行驶近2000米,获得了大量宝贵的科学探测数据。

摘要： 记者安普忠、王凌硕报道:2022年元旦来临之际,国家航天局发布我国首次火星探测任务天问一号探测器从遥远火星传回的一组精美图像,向全国人民报告天问一号平安,致以节日问候。本组图像包含环绕器与火星合影、环绕器局部特写、火星北极冰盖等内容,展示环绕器、“祝融号”火星车工作状态及获取的火星表面形态。

摘要： 国内动态“祝融号”发现火星水活动迹象根据我国“祝融号”火星车的探测结果,我国科学家发现火星乌托邦平原南部存在含水矿物。研究团队利用我国首次火星探测任务“天问一号”搭载的“祝融号”火星车获取的短波红外光谱和导航与地形相机数据,在着陆区发现了岩化的板状硬壳层,通过分析光谱数据发现,这些类似沉积岩的板状硬壳层富含含水硫酸盐等矿物。科学家据此推断,“祝融号”火星车着陆区(以及火星北部平原的广泛区域)可能含有大量以含水矿物形式存在的可利用水,可供未来载人火星探测的原位资源利用。该成果于5月11日发表在学术期刊《Science Advances》上。

摘要： 利用中国首次火星探测任务天问一号搭载的祝融号火星车获取的短波红外光谱和导航与地形相机数据,在着陆区发现了岩化的板状硬壳层。通过分析光谱数据发现,这些类似沉积岩的板状硬壳层富含含水硫酸盐等矿物。研究推断,这些富含硫酸盐的硬壳层可能是由地下水涌溢或毛细作用蒸发结晶出的盐类矿物胶结了火星土壤后,经岩化作用形成的,这标志着祝融号实现了国际上首次利用巡视器上的短波红外光谱仪在火星原位探测到含水矿物。

摘要： 截至2022年6月29日,天问一号任务环绕器状态正常,已飞行706天,环绕火星1344圈,实现了全球覆盖,获取了覆盖火星全球的中分辨率影像数据,各科学载荷均实现火星全球探测。天问一号任务环绕器和火星车均完成既定科学探测任务。2021年8月15日,祝融号火星车顺利完成90个火星日既定科学探测任务,继续实施拓展探测任务,已累计在火星表面行驶1921.5m。受着陆区冬季严寒和沙尘天气影响。

摘要： 美国《航空周刊》近日发文,总结了2021年航天领域具有影响力的十大事件。一、火星舰队抵达火星2月9日,阿拉伯联合酋长国的“希望号”轨道飞行器抵达火星;2月18日,美国国家航空航天局的“毅力号”漫游车降落在杰泽罗陨石坑;2月10日,中国“天问一号”探测器成功进入火星轨道,5月14日着陆,并于5月22日部署“祝融号”漫游车。二、火星上第一架无人直升机成功完成历史性首飞美国国家航空航天局的“机智号”火星直升机于2021年2月搭乘“毅力号”火星车成功降落在火星表面。

摘要： 探索浩瀚宇宙,是人类不懈追求的梦想。中国伟大的航天发展历程,令国人满是自豪与骄傲。2003年10月,“神舟五号”载人飞船升空,2007年10月,“嫦娥一号”成功“奔月”……当看到“祝融号”升空的那一刻,我热血沸腾,随后与小伙伴们一起创造了它——“初鸣号”火星车模型,一个属于我和小伙伴们的智慧结晶。

摘要： 2020年7月23日,“天问一号”火星探测器成功发射,开始了我国首次火星探测任务。我国于同年9月26日发行2020-21纪念邮票(图1)。票图上有地球、火星和升空的探测器,其中升空轨道和绕火星飞行的轨道加上了荧光,在紫外光照射下会发光。探测器发射后,经过6个半月的飞行,减速进入环火星轨道,在绕行火星飞行3个月后,2021年5月22日,“天问一号”的着陆平台和火星车组件安全平稳地降落火星表面,随后火星车离开着陆平台开始自行移动。

摘要： 针对传统被动悬架式火星车在火星复杂地形运动中可能存在的问题,设计了仿尺蠖型火星车,包括沉陷脱困设计、爬坡设计、防托底设计和抬轮设计;识别了仿尺蠖型火星车移动系统的关键参数,计算得到不同火星车抬升高度的关键参数值和一个尺蠖运动周期的位移值;计算结果表明仿尺蠖型火星车可以解决被动悬架式火星车的上述问题。对所设计的仿尺蠖型火星车开展了地面试验和飞行试验验证,地面试验验证了车轮沉陷脱困能力、越障能力和爬坡能力;作为仿尺蠖型火星车应用的实例,“祝融号”火星车成功经历了飞行试验,它在火星表面的顺利运行表明仿尺蠖型火星车设计措施有效。

摘要： 现阶段火星车是人类探索火星的主要工具,目前的火星车轮胎都是刚性的,有较高的强度和承载能力,但地表环境适应性不足,吸振能力差,无法满足火星崎岖表面的工作任务要求.为了解决上述问题,本文提出了一种结构简单的钢丝弹簧编织的柔性轮胎,具有较好的减振能力,更好地满足工作任务要求.本文设计了钢丝弹簧编织轮胎结构,建立了钢丝弹簧轮胎受力的数学模型,提出了轮胎制作的工艺流程方案,分析了钢丝弹簧编织轮胎的力学性能.研究结果表明,编织网中的钢丝通过相互摩擦,吸收了能量,使编织轮胎具备一定的吸振能力;同时,编织网的柔性变形使得编织轮胎能顺利通过岩石、砂砾等地面环境,具备较强的地表环境适应能力.

摘要： 对于航天飞控中心火星车遥操作仿真系统具有同时支持遥操作人员训练和伴飞仿真验证的功能需求.本文设计了火星车仿真"模型-调度-应用"三层体系结构,实现了训练仿真和验证仿真的一体化.提出了双事件队列并行调度算法,在仿真引擎调度层面上统一了实时仿真和超实时仿真.设计了基于遥测数据的仿真场景恢复算法,解决了仿真模型状态和仿真引擎状态恢复的难题.提出了火星车遥操作评估指标体系和评估方法,实现了火星车伴飞预测仿真验证.

摘要： 目前美国火星车上均搭载有太阳敏感器,用于观测太阳确定绝对航向,以改正IMU随时间漂移带来的航向累计误差.太阳敏感器在跟随火星车长时间的航行中,可能会产生相机参数误差,进而影响导航精度.本文提出了一种太阳敏感器自检校方法,其基本原理是利用太阳本身作为物方控制点,通过对其进行长时间的跟踪观测,获取像点轨迹,实现相机检校.推导了全部计算公式,并通过两次地表实验验证了方法的可行性.实验结果表明,本文文法的太阳敏感器检校精度优于0.09pixels (1σ).

摘要： 本文针对火星车和轨道器的搭载能力,提出了利用轨道器的测距数据、以及火星车和轨道器的同波束VLBI观测数据开展火星车测定位和轨道器测定轨的方法.火星车和轨道器的联合定轨定位的仿真分析结果表明,利用弧段数小时的轨道器测距、以及火星车和轨道器的同波束VLBI差分相时延数据,有望实现误差数百米的火星车定位和误差数十米的轨道器定轨.另一方面,针对月球背面探测器的定位,本文以SELENE为例给出了4程多普勒观测系统的组成、数据应用方法、定轨结果,为月球背面探测器定位技术的实现提供了参考实例.

摘要： 本文以地外天体着陆巡视探测为工程背景,以火星车从着陆平台安全转移至火星表面为研究目标,提出了一种三折平展转移坡道设计方案.该方案由两套对称布置在着陆平台顶面的坡道组成,着陆后坡道一端的铰链解锁,三段坡道在关节铰链弹簧的作用下顺次展开,形成供火星车转移的坡道.本文综述了国外已成功应用的火星车着陆转移技术及其构型特点与适用条件.根据火星车表面地形地貌条件,分析坡道长度的设计需求,进行三折平展式转移坡道方案设计,仿真分析了坡道展开的动力学特性,可以为火星车转移坡道工程实施提供参考.

摘要： 火星是太阳系中与地球最为相似的行星,随着近年来火星曾有水和适宜生命生存环境痕迹证据的发现,国际上掀起了探测火星第二轮高潮.中国计划首次火星探测任务将于2020年实施,一步实现“绕、着、巡”的目标.其中,着陆器在火星表面软着陆后,火星车能否沿转移坡道安全转移至火星表面,关系本次任务的成败.本文从火星车转移坡道功能要求出发,提出了一种双向抽展式转移坡道方案,解决了大展出比、驱动共用、可靠展开等关键问题,对其展开原理及力学特性进行分析,并开展了模拟火星重力环境的展开试验,为中国火星车转移坡道设计提供参考.

摘要： 通过星球车悬架系统研究、火星特定环境影响分析,提出火星车悬架系统设计准则与大折展比、高通过性、轻质量、大承载的性能需求,提出了一套可升降三摇杆式火星车悬架系统.可升降三摇杆式火星车悬架系统,通过折展与通过性一体化设计,实现了大折展比、高通过性、轻质量与大承载等性能高度集成.该悬架系统具备火星表面承载300kg、发射包络不大于1.4m×1.4m×0.6m约束下,载重与自重比6.67,折展比0.414,越障高度达0.5m,跨坑深度达0.5m,爬坡坡度达30°,稳定角达45°,车体抬升高度达0.55m.基于该悬架系统研制的火星车样机,完成了火星形貌模拟试验场折展与移动性能试验.试验结果表明可升降三摇杆式悬架系统具备良好的折展、地形适应与通过性能.

摘要： 火星车的自主导航是其顺利完成火星探测任务的重要保障,是需要亟待解决的关键技术之一.首先,为了对火星车的初始位置和姿态进行精确确定,本文提出了一种星敏感器辅助SINS( Strapdown Inertial Navigation System)初始位姿的确定方法,通过利用粗位姿以及精位姿确定方法能够在火星车经纬度完全未知的情况下获得高精度的初始位姿信息.另外,为了对运动过程中的火星车进行实时精确定位,提出了一种适用于火星车的自主导航方法:利用星敏感器提高的高精度惯性姿态信息,以及火星车横向和垂直方向上的零速信息,能够对SINS误差进行实时估计并补偿.仿真结果表明,提出的火星车初始位姿以及运动过程中位姿的精确确定方法能够满足火星车对高精度自主导航的要求.

摘要： 火星车路径规划是实现火星车完成预定探测任务的关键.针对传统路径规划方法A*法以及D*法的缺陷,改进并且得到一种快速高效的全局路径规划算法,之后结合合适的局部避障算法,得到一种基于栅格地图的完整地火星车路径规划方法,最后通过仿真验证此方法的有效性及合理性.

摘要： 未来火星着陆任务的关键需求是精确着陆(精度优于100m),纵观已成功的七次火星着陆任务,美国火星科学实验室任务的好奇号火星车达到了最高的着陆精度,最终着陆点距离原目标着陆点约2km.动力下降段是火星最终着陆段前的最后一个阶段,其导航制导系统的性能对软着陆成败及着陆精度有重要影响.好奇号的动力下降段导航系统主要组成为集成多普勒雷达和惯性测量单元,制导律采用多项式制导,本文对好奇号火星车动力下降段的导航制导系统进行建模并分析其性能,在此基础上提出可进一步实现精确着陆目标的建议.

摘要： 本发明公开了一种火星车储物机械爪，其技术方案要点是：一种火星车储物机械爪，包括固定支撑架，所述固定支撑架转动连接有主活动板、副活动板，所述主活动板与副活动板呈交叉设置，所述主活动板及副活动板远离固定支撑架的一端均设置有储物机械爪，两个所述储物机械爪呈相向设置且可相互抵接，所述储物机械爪相向的端面均设置有若干夹持块，两个所述储物机械爪之间的夹持块呈交错设置，且所述夹持块相向端面开设有用于储存泥沙的储存腔，所述固定支撑架与主活动板、副活动板之间设置有驱动主活动板、副活动板相向转动的驱动机构。本发明达到同时具有拾取固体、沙子和泥土等样品的能力。

摘要： 本发明公开了一种火星车的认证充电系统及认证充电方法，系统包括：火星车；与火星车对应的充电车；充电线，用于连接充电车和火星车，对火星车充电；两个电力猫模块，分别设置于充电车和火星车内，用于通过充电线实现充电车和火星车间的信息传输；安全验证子系统，用于实现充电车对火星车的身份认证。通过电力猫模块和充电线相配合，实现对应的充电车和火星车间的通信；通过设置安全验证子系统进一步实现对火星车的身份识别；防止通过充电车对不对应的火星车进行充电，通过充电线即可实现充电车和火星车认证并充电，无需额外装置，操作简便、节省成本。

摘要： 本发明提供一种轮腿复合火星车，涉及火星车技术领域。该轮腿复合火星车包括多个轮腿组件，所述轮腿组件包括轮本体、连杆机构和第一固定座，所述连杆机构分别与所述轮本体在第一位置和第二位置连接并形成第一关节和第二关节，所述连杆机构和所述轮本体具有四个转动关节，所述第一固定座与所述连杆机构转动连接形成第五关节；四个所述转动关节适于共同作用以实现所述第五关节的第五轴线和所述轮本体的第六轴线的相对位置调整。该轮腿复合火星车通过四个所述转动关节的共同作用，第五关节的第五轴线能够相对于所述轮本体的轴线移动，从而调整轮本体的偏心距，所述轮腿组件能够实现偏心行走或者腿式行走，在火星表面复杂地形的通过能力强。

摘要： 本发明提供一种用于火星探测的火星车系留飞艇系统及其工作方法，属于火星飞行器探测技术领域。系统包括系留飞艇、温度控制系统、电源系统、高分辨率摄影机、通讯平台、传感元件、系缆收放控制系统和火星车，温度控制系统和电源系统保障电子设备的正常运行，传感元件监测工作环境、飞行状态等信息，高分辨率摄影机拍摄火星复杂地形，通过通讯平台将讯息传给火星车以便于规划路线，避开危险区域。系留系统可以提高探测的范围，且能够进行实时数据传输，极大提高火星车的探测范围，辅助火星车完成探测任务，提升火星探测的效率。此外系留系统还可以作为通讯中继在多个火星车以及飞船之间进行通讯。

摘要： 本发明涉及一种基于FSM的火星车休眠唤醒功能验证方法，步骤如下：(1)建立状态集；(2)建立输入集；(3)建立输出集；(4)绘制火星车休眠唤醒过程的有限状态机状态迁移图FSM；(5)根据逻辑及条件覆盖算法对有限状态机状态迁移图进行遍历，生成测试用例集，遍历测试用例集中的各个用例，实现火星车系统级的休眠唤醒功能验证。本发明改变了当前复杂航天器自主功能主要依据测试经验开展的局面。为火星车自主功能，尤其是休眠唤醒功能验证提供了一个自上而下的分析思路，使得测试设计人员能够依据该方法完成航天器自主休眠唤醒过程测试设计及验证工作。

摘要： 本发明公开了一种火星车探测任务高效自主运行方法，弥补了深空探测领域在低上行码速率、高延迟测控链路下实施探测任务控制方法的空白。本发明的技术方案是：首先将火星车典型探测任务对应指令序列形成参数化指令模板；然后形成各探测任务对应的任务调度模型，存储于火星车数管计算机中。地面用户人员按照实际任务需求确定完成指令序列所需关键任务参数，并按照约定的任务数据接口形式将关键任务参数发送至火星车数据管理计算机。火星车数据管理计算机收到关键任务参数后，判断若满足前置条件则开始规划机构机动路径，选择对应调度模型调用相关参数化指令模板，并填入机构运动目标、任务时长以及相关载荷参数，自主生成完整的任务指令序列。

摘要： 一种基于两层计数器的火星车部件自主通信控制及故障处理方法，采用两层计数器实现部件通信控制及故障处理控制，一层计数器记录连续通信失败周期数，该计数值达到设定阈值时即进入通信故障处理；一层计数器记录故障处理周期数，控制各项故障处置动作的依次执行。该方法将通信控制与故障处理控制两项功能解耦，控制逻辑内聚、清晰，可以很好的应对需求变更，不论是哪一项功能需求有变更，只需更动该功能自身，不会扩散影响域，为整个研制过程中软件系统的正确性、健壮性、稳定性提供保障。

摘要： 本发明涉及一种火星车的任务规划模型建立方法、装置、电子设备及介质，该方法包括：根据获取的第一天地环境状态下，确定对应的任务，确定火星车在第一天地环境状态下，执行该任务后对应的第二天地环境状态，对于每个任务，根据该任务和目标天地环境状态，确定该任务对应的奖励值，更新第一天地环境状态对应的状态任务价值函数中，与任务对应的元素的值，将第二天地环境状态作为新的第一天地环境状态，重复上述过程，直到各任务对应的执行累积时间达到预设任务规划时长，完成一个训练周期，执行n次训练周期，直到第n次对应的总奖励值满足训练结束条件，得到任务规划模型。通过本发明的方法，可提高火星车任务规划的效率。

摘要： 本公开提供一种火星车雷达信号的校正方法、装置、设备介质，方法包括：对原始雷达数据中的每一道数据在时间域上进行插值，并对插值后的信号取绝对值，得到多道高时间分辨率雷达数据；从多道高时间分辨率雷达数据任意确定一道高时间分辨率雷达数据作为第一参考数据；将其他多道高时间分辨率雷达数据与第一参考数据进行时间域交叉相关分析，得到每一道高时间分辨率雷达数据对应的时间域相关曲线；利用每一道高时间分辨率雷达数据的时间域相关曲线的峰值对应的时间偏移对每一道高时间分辨率雷达数据的时间进行校正，并对时间校正后的信号进行相位域分析实现相位校正。该方法解决了火星车下传雷达信号出现跳变和断层等不连续性的问题。

摘要： 本实用新型提供一种用于火星探测的火星车系留飞艇系统，属于火星飞行器探测技术领域。系统包括系留飞艇、温度控制系统、电源系统、高分辨率摄影机、通讯平台、传感元件、系缆收放控制系统和火星车，温度控制系统和电源系统保障电子设备的正常运行，传感元件监测工作环境、飞行状态等信息，高分辨率摄影机拍摄火星复杂地形，通过通讯平台将讯息传给火星车以便于规划路线，避开危险区域。系留系统可以提高探测的范围，且能够进行实时数据传输，极大提高火星车的探测范围，辅助火星车完成探测任务，提升火星探测的效率。此外系留系统还可以作为通讯中继在多个火星车以及飞船之间进行通讯。