大光照角入射对太阳电池阵的影响分析与验证

嫦娥三号探测器由着陆器和巡视器组成,巡视器的任务目标是进行月面巡视科学探测。在巡视器月面巡视过程中,太阳光入射到太阳电池阵的入射角变化范围大,在研制过程中进行了大光照角入射分析与验证,作为太阳电池阵设计和大光照角下的功率预计的参考,为整器功率平衡计算提供依据。

嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略分析的研究

针对嫦娥三号软着陆轨道设计及控制策略,运用了开普勒定律、能量守恒定律、轨道动力学抛和物线拟合原理等方法,分别建立了近远月点速度求解、主减速动力学、曲线拟合和数值仿真敏感度分析等模型,通过运用Matlab等软件编程画图,得出了着陆准备轨道的近远月点的位置以及其速度,还得出了着陆轨道方程,最后对着陆轨道和控制策略分别进行了详细敏感度分析。

嫦娥三号软着陆轨道与最优控制器设计

以软着陆于地形较为复杂的月球预定区域为背景,研究了高速运行嫦娥三号的着陆轨道与控制策略的设计问题。以燃料消耗最省为设计指标,根据Pontryagin极大值原理,给出了耗损燃料的最优推力方案,设计了相应的着陆轨道和六个阶段的最优控制器,结合迭代法进行各个阶段的模拟仿真,最后对误差和敏感性进行详细的分析。

一种改进的降落影像序列特征匹配方法

针对传统SIFT匹配方法用于嫦娥三号降落影像匹配效率低的问题,提出了一种改进的降落影像序列特征匹配方法。重构了着陆器垂直降落阶段拍摄过程的几何模型,并得到了不同降落影像中的同名匹配点之间的几何约束关系,然后通过SIFT方法进行影像中极值点的提取和特征描述,最终将几何模型约束用于极值点的匹配点搜索过程中,优化了匹配过程。采用嫦娥三号着陆器真实降落影像进行了试验,结果表明,改进方法能够取得较为稳定的匹配结果,且平均可以减少约为18%的匹配耗时,研究结果对后续深空探测任务的开展具有重要的参考价值。