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月球探测器软着陆过程制导控制研究

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本文研究从环月轨道沿霍曼转移轨道下降到近月点开始的软着陆全程的制导问题.这个软着陆过程分为如下三个阶段:动力下降段,在近月点制动发动机点火工作,用以抵消着陆器的初始速度,直到离月面大约2km时为止,着陆器所带燃料的大部分将用于此阶段,这一段的制导过程要以燃耗最优性为出发点;姿态调整段,要在很短的时间里(大约10秒),将着陆姿态调整为垂直向下;最终着陆段,使着陆器以垂直姿态软着陆到月面,这一段的制导过程以着陆的安全性和可靠性为出发点.动力下降段的制导方法采用显式制导方法,因为应用显式制导方法的着陆燃耗与最优过程相差无几,是一种燃耗次优制导律,并且制导控制不受系统参数偏差和初始导航偏差的影响.对于最终着陆段,采用重力转弯着陆过程,因为经过姿态调整后,着陆器姿态不会严格地垂直向下,并且水平速度也不会为零,所以在最终着陆段应用重力转弯方式可保证着陆的安全性.本文对月球探测器着陆制导控制进行了探讨和研究.

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