摘要：基于对螺旋钻头的输出月壤阻力、驱动力矩及月壤失效区的分析,建立了钻头的力学模型,该模型综合考虑切削具内外侧面与月壤之间的压力及摩擦力,考虑月壤侧向失效面的面载荷对钻头切削具周向力矩、总功耗及月壤失效距离的影响,数值仿真与试验结果校验了模型的正确性。在数值仿真过程中采用深层月壤本构关系的Mohr-Coulomb模型,使仿真更加符合月壤内摩擦角大于22°的真实情况。利用该模型分析并获得了钻头结构参数对切削具功耗和失效距离的影响规律,以钻头功耗最小为优化目标,用遗传算法对钻头结构参数进行了优化,优化结果降低了钻探过程中的烧钻风险。可为钻取式自动采样机构的钻头设计提供理论依据。

摘要：本文针对转移轨道火星探测器对自主导航的迫切需求,提出了一种基于小行星和X射线脉冲星交互观测的自主导航方法,并结合工程任务对上述量测信息的获取方式和获取条件进行了研究,仿真结果表明,与单独基于小行星或单独基于X射线脉冲星观测的自主导航系统相比,该方法不仅可获得更高的导航精度,为转移轨道中途修正提供准确的轨道信息,且工程实现简单,是一种可行的转移轨道火星探测器自主导航方案,可为我国火星探测器自主导航系统的设计提供参考.

摘要：嫦娥二号在国际上首次成功实现了从月球环绕轨道飞向日-地拉格朗日L2点的飞行任务.本文系统地研究了该任务的轨道设计问题,提出了高精度星历模型下日-地拉格朗日L2点附近Lissajous目标轨道的设计方案;针对复杂日-地-月系统动力学环境,基于非线性动力系统流形等理论,提出了日-地与地-月双三体系统下的低能量转移轨道方案.飞行试验结果证明了嫦娥二号日-地拉格朗日L2点探测轨道设计方案的正确性和可行性.

摘要：介绍了基本型实时遥测数据系统的基本设计思路、系统体系结构、系统工作原理、应用系统构成及其主要特点。系统采用了总线制、模块化设计思想，实现了系统小型化、可裁剪、可扩展；采用了数据流体系结构支持多数据流采集解调、多处理并行数据处理，以及多执行部件并行实时数据输出。系统构成灵活，从单数据流单机箱系统，到基于网络连接的多数据流分布式实时遥测数据处理系统，可构成性能从低到高的系列化应用系统。

摘要：嫦娥四号工程首次实现人类探测器在月球背面着陆和巡视探测,在国际月球探测史上树立了新的里程碑.本文简要介绍了国际月球探测态势,回顾了嫦娥四号工程的实施历程,对工程在地–月中继通信、月球背面高精度着陆、空间同位素电源研制等方面所实现的重要技术突破进行了阐述,并总结了在月球背面形貌、矿物组分和环境探测等方面已取得的多项原创性科学研究成果.本文可为后续深化月球和行星领域探测与科学研究提供借鉴.

摘要：小行星撞击地球引发过10次以上不同程度的生物灭绝事件,是人类长期共同面临的重大潜在威胁;防范近地小行星(NEA)撞击风险事关全球安危与人类文明存续,相关研究现实需求迫切、战略意义深远。本文阐述了NEA撞击危害及撞击地球风险情况,研判了积极开展应对的重要意义;系统分析了当前NEA撞击风险应对的国际研究态势,涵盖应对流程、监测预警、撞击灾害评估、在轨处置等内容;全面总结了我国NEA撞击风险应对的基础进展及存在不足。在此基础上,研究提出了我国应对NEA撞击风险的发展目标、体系构成,论证形成了监测预警、在轨处置、灾害救援等重点任务以及基础研究、国际合作主导方向。研究建议,加强撞击风险应对能力顶层设计和长远谋划,高效建立“内聚外联”撞击风险应对业务体系,快速形成撞击风险应对能力和创新能力,着力构建行星防御领域人类命运共同体,由此发展适应国情特色且“监测精准、预警可靠、应对有效、救援有力”的行星防御体系。

摘要：我国正在进行月球采样返回工程,月球轨道交会对接是采样返回任务中关键环节之一.本文提出了一种新交会过程中目标航天器和追踪航天器自主航方法.该方法综合利用成像敏感器、交会雷达和激光高度计测量信息,结合绝对轨道动力学模型,利用UKF滤波算法设计航滤波器,能够同时估算交会对接过程中追踪航天器和目标航天器绝对轨道参数.在月球阳照区,采用成像敏感器和交会雷达测量信息进行自主航;在月球阴区,则采用交会雷达和激光高度计测量信息进行自主航.通过理论分析和数学仿真,验证了所提出自主航方法有效性.本文所提出方法为月球轨道交会对接工程实现提供了理论参考.

摘要：月球车在月面巡视的移动距离测量是实现安全有效探测的重要保障.基于视觉里程计的定位方法是解决月面滑移,提高行驶里程推算精度的有效方法,对月球车实现高精度定位具有重要意义.本文对双目视觉里程算法的设计及实现技术进行了深入研究,并对基于不同特征提取算法的视觉里程定位方法进行了实验验证,通过与高精度全站仪数据比较,验证了算法的测量精度和有效性.

摘要：针对月球以远深空探测任务中,远距离、长时延、弱信号的测控通信难点,有效手段之一就是提高射频频率.为此,在嫦娥二号工程中首次开展了X频段测控通信技术试验.本文重点研究了X频段测控通信系统天地一体化的设计与实现,阐述了技术试验系统的组成、关键技术攻关情况、系统试验与测试方法.试验结果表明,与S频段测控通信系统相比,X频段在链路性能、测定轨精度方面有显著提高,将正式作为后续月球及深空探测的主要频段.

摘要：深空探测任务以在远距离、弱信号条件下,实现尽可能高的通信速率和测量精度为基本目标,采用更高的射频频段是实现上述目标的主要途径之一.因此,在嫦娥二号工程中对相对于常规S频段更高的X频段测控技术进行了研究和试验验证.本文对X频段测控的优势进行了全面论述,简要介绍了嫦娥二号工程X频段测控总体设计和试验方案.根据开展的相关试验结果表明：在相同信噪比条件下,与S频段相比,X频段测速精度提高一个数量级、测距与干涉测量时延精度提高一倍;X频段月球辐射噪声引起的接收信噪比恶化值在1.6~2.7dB范围内.