天问一号着陆器大底分离安全性分析与验证

• 作者: 陈正 崔祜涛 田阳 饶炜 董捷
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 天问一号着陆器 防热大底分离 安全性分析 大底分离触发策略
• 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: 81-90
• 页数: 10页
• 分类号: V412.4+1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2022.01.010

摘要

针对天问一号着陆器大底分离过程,建立大底分离动力学模型并分析分离安全性,基于分析结果设计了大底分离策略.利用大底分离动力学模型和近距离扰动气动模型,分析了分离过程的相对速度和姿态运动规律,根据大底与着陆器的正分离要求确定了大底分离的最小弹射速度.考虑到着陆器姿态运动影响分离安全性,对着陆器施加角速度阻尼控制并限制了最短控制时间.在此基础上结合安全分离判据确定了大底分离触发的可用马赫数和可用时间,设计了累积速度作为触发条件并施加了时间约束.伞降过程蒙特卡洛仿真结果表明,在天问一号着陆器的系统参数和大底分离触发策略下,大底分离有足够的安全性,天问一号的飞行结果验证了这一点.