月球軟著陸動力學分析與仿真

羅松柏 趙永嘉

（北京航空航天大學 自動化科學與電氣工程學院，北京 100191）

月球軟著陸動力學分析與仿真

羅松柏 趙永嘉

（北京航空航天大學 自動化科學與電氣工程學院，北京 100191）

以4腿式月球探測器為研究對象，分析了探測器的部件結構與物理屬性、月球物理環境等綜合因素.在探測器動力學研究中，提出了一種基于結構的分塊參數化仿真方法，分析探測器著陸時的受力，建立著陸腿與足墊等關鍵部件的動力學模型，利用簡化探測器結構，綜合各部分模型.結合虛擬現實可視化仿真技術，實現月球軟著陸過程仿真.通過仿真反映出月面坡度與著陸速度、剛度系數與阻尼系數等初始條件對軟著陸效果的影響，驗證方法的有效性.該方法已成功應用于登月工程研究.

月球軟著陸;動力學;結構;仿真

月球軟著陸技術是我國探月工程的一項關鍵技術.為了保障探測器上搭載的設備與人員的安全，使得探測器平緩、順利地著陸在月球表面，防止出現著陸器過載與傾倒，必須對月球軟著陸過程進行嚴格的動力學分析與研究.目前，國內外學者在月球軟著陸技術方面進行了大量的研究［1－3］.研究工作主要集中在對探測器上的緩沖裝置進行整體的動力學分析，例如文獻［4－5］對鋁蜂窩結構進行了動力學分析，文獻［3］提出了一種感應磁阻尼的新型緩沖結構，文獻［6］分析了液壓/氣壓軟著陸緩沖裝置.但是月球軟著陸是一個復雜的過程，不僅僅依……