天问一号着陆巡视器进入舱GNC系统设计与实现

• 作者: 赵宇 袁利 王晓磊 黄翔宇 刘旺旺 华宝成 李茂登 徐李佳 王云鹏 郝策 李涛 张琳
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 火星着陆 制导、导航与控制(GNC) 天问一号 进入、下降与着陆(EDL)
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 天问一号探测器专栏|Tianwen-1 Probe Papers
• 页码范围: 1-10
• 页数: 10页
• 分类号: V448.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2022.01.001

摘要

为了应对火星EDL过程的短时间、大测控时延、大冲击力学环境以及无高精度地图的特点,进入舱GNC系统开展了一系列高自主、强容错设计.全系统热备份、关键功能异构热备份的设计确保了对产品故障的自主诊断与快速处理;系统工作模式自主转换、关键模式转换多判据备份的策略提高了系统的容错能力;产品供电的自主抗冲击管理、触地开关的自主故障诊断与处理策略,确保了对火工品起爆等大冲击高动态工况的有效应对;针对背罩-组合体规避及地形障碍规避的需求,设计了一套激光产品和光学产品有机融合的避障系统及使用策略.设计了直升机挂飞等专项试验对系统设计进行验证.天问一号进入舱GNC系统在轨顺利实施了展配平翼等关键动作,完成了背罩以及地形障碍的规避,实现了 3.1 km的最终着陆精度,充分证明了系统设计的正确性.