提出了一种“自控为主、人控为辅、人机结合”的载人月球着陆器制导、导航与控制(Guidance,Navigation and Control,GNC)系统人机协同避障控制方案。通过构建避障安全点辅助选取算法、开发手控半自动避障控制模块、设计人控一键式应急...提出了一种“自控为主、人控为辅、人机结合”的载人月球着陆器制导、导航与控制(Guidance,Navigation and Control,GNC)系统人机协同避障控制方案。通过构建避障安全点辅助选取算法、开发手控半自动避障控制模块、设计人控一键式应急上升方案以及优化人机交互界面,实现了航天员在月面着陆过程中的自主决策支持。研究结果表明,该系统能够有效提升月球着陆过程的可靠性和安全性,满足载人月球探测任务需求。该方案为载人月面着陆下降任务提供了高可靠、高安全的GNC系统解决方案,具有重要的工程应用价值。展开更多
随着装备信息化、轻量化程度不断提高,导航制导控制(Navigation Guidance and Control,GNC)系统设计日趋复杂,系统小型化、轻量化设计需求愈发迫切。系统级封装(System in Package,SiP)作为一种高密度集成封装手段,可以将多种功能芯片...随着装备信息化、轻量化程度不断提高,导航制导控制(Navigation Guidance and Control,GNC)系统设计日趋复杂,系统小型化、轻量化设计需求愈发迫切。系统级封装(System in Package,SiP)作为一种高密度集成封装手段,可以将多种功能芯片封装进更小的腔体内,实现系统高集成化、小型化。针对GNC系统小型化需求,基于SiP技术设计了一种GNC信息处理微系统电路,采用DSP(数字信号处理器)+FPGA(现场可编程门阵列)架构,集成接口芯片、存储芯片,采用成熟的陶瓷基板微系统集成技术研制,并进行了多物理场仿真。测试结果表明:电路功能正常,能够满足设计要求。对比原型验证板,该电路体积仅为45 mm×45 mm×11 mm,重量约60 g,采用该电路代替板级系统,可有效提高产品集成度,实现控制系统小型化的需求。展开更多
本文分析天基感知与攻防体系下的空间安全飞行器制导、导航与控制(guidance, navigation and control, GNC)技术特点,给出空间安全飞行器GNC系统6项关键技术的内涵、实现方法及工程进展,提出空间安全飞行器GNC技术发展路线,可为未来空...本文分析天基感知与攻防体系下的空间安全飞行器制导、导航与控制(guidance, navigation and control, GNC)技术特点,给出空间安全飞行器GNC系统6项关键技术的内涵、实现方法及工程进展,提出空间安全飞行器GNC技术发展路线,可为未来空间安全领域的发展提供参考.展开更多
嫦娥六号着陆上升制导导航与控制(guidance,navigation and control,GNC)系统圆满完成了月背着陆及自主月面起飞的飞行任务.本文系统总结了嫦娥六号着上GNC高可信飞控仿真与支持系统(以下简称飞控系统)设计.相比嫦娥五号飞控状态,嫦娥...嫦娥六号着陆上升制导导航与控制(guidance,navigation and control,GNC)系统圆满完成了月背着陆及自主月面起飞的飞行任务.本文系统总结了嫦娥六号着上GNC高可信飞控仿真与支持系统(以下简称飞控系统)设计.相比嫦娥五号飞控状态,嫦娥六号飞控任务主要有两方面特点:一是单机产品经历长时间贮存,飞行过程面临失效风险.在飞控过程中,设计了多敏感器比对的方法,重点监视单机产品的工作状态,确保单机产品满足飞控任务的使用要求.另一方面,嫦娥六号月背起飞首次采用全自主月面起飞的飞行流程,流程执行的效果直接决定了月背采样返回任务的成败.在飞控过程中,设计了基于星敏感器输出姿态比较的方法,重点关注月面自主起飞过程中,自主起飞工作流程的正确性及适应性.通过在轨数据验证了该飞控系统设计的有效性.嫦娥六号飞控系统设计可以为后续嫦娥系列任务的飞控实施提供参考.展开更多
基于“嫦娥五号”(Chang’E-5,CE-5)任务高安全性、高可靠性、高复杂度、高自主性的功能以及高实时性、强时序性的需求,开展了导航、制导与控制(Guidance,Navigation and Control,GNC)分系统应用软件高可信研制保障技术研究。针对自然...基于“嫦娥五号”(Chang’E-5,CE-5)任务高安全性、高可靠性、高复杂度、高自主性的功能以及高实时性、强时序性的需求,开展了导航、制导与控制(Guidance,Navigation and Control,GNC)分系统应用软件高可信研制保障技术研究。针对自然语言需求定义方式无法精确描述一些关键复杂时序的问题,在需求分析阶段建立了基于时序安全性属性描述的形式化建模语言模型验证技术,保证了系统时序的安全性;针对人工走查难以发现的代码深层次脆弱性缺陷,在设计编码阶段结合飞行任务剖面提取了程序切片,提高了源代码缺陷定位效率,保障了编码的规范性与软件构件的功能正确性;针对复杂软件的海量测试用例无法快速执行的问题,在确认测试阶段,研究了基于状态图和序列图的测试用例生成方法,搭建了一键测试的自动测试系统,实现了海量测试用例的快速自动执行,有效提升了测试效率与测试覆盖性。通过各阶段地面仿真实验和在轨飞行试验验证,表明所提出的高可信软件研制保障技术方法有效可行。展开更多
文摘提出了一种“自控为主、人控为辅、人机结合”的载人月球着陆器制导、导航与控制(Guidance,Navigation and Control,GNC)系统人机协同避障控制方案。通过构建避障安全点辅助选取算法、开发手控半自动避障控制模块、设计人控一键式应急上升方案以及优化人机交互界面,实现了航天员在月面着陆过程中的自主决策支持。研究结果表明,该系统能够有效提升月球着陆过程的可靠性和安全性,满足载人月球探测任务需求。该方案为载人月面着陆下降任务提供了高可靠、高安全的GNC系统解决方案,具有重要的工程应用价值。
文摘随着装备信息化、轻量化程度不断提高,导航制导控制(Navigation Guidance and Control,GNC)系统设计日趋复杂,系统小型化、轻量化设计需求愈发迫切。系统级封装(System in Package,SiP)作为一种高密度集成封装手段,可以将多种功能芯片封装进更小的腔体内,实现系统高集成化、小型化。针对GNC系统小型化需求,基于SiP技术设计了一种GNC信息处理微系统电路,采用DSP(数字信号处理器)+FPGA(现场可编程门阵列)架构,集成接口芯片、存储芯片,采用成熟的陶瓷基板微系统集成技术研制,并进行了多物理场仿真。测试结果表明:电路功能正常,能够满足设计要求。对比原型验证板,该电路体积仅为45 mm×45 mm×11 mm,重量约60 g,采用该电路代替板级系统,可有效提高产品集成度,实现控制系统小型化的需求。
文摘嫦娥六号着陆上升制导导航与控制(guidance,navigation and control,GNC)系统圆满完成了月背着陆及自主月面起飞的飞行任务.本文系统总结了嫦娥六号着上GNC高可信飞控仿真与支持系统(以下简称飞控系统)设计.相比嫦娥五号飞控状态,嫦娥六号飞控任务主要有两方面特点:一是单机产品经历长时间贮存,飞行过程面临失效风险.在飞控过程中,设计了多敏感器比对的方法,重点监视单机产品的工作状态,确保单机产品满足飞控任务的使用要求.另一方面,嫦娥六号月背起飞首次采用全自主月面起飞的飞行流程,流程执行的效果直接决定了月背采样返回任务的成败.在飞控过程中,设计了基于星敏感器输出姿态比较的方法,重点关注月面自主起飞过程中,自主起飞工作流程的正确性及适应性.通过在轨数据验证了该飞控系统设计的有效性.嫦娥六号飞控系统设计可以为后续嫦娥系列任务的飞控实施提供参考.
文摘基于“嫦娥五号”(Chang’E-5,CE-5)任务高安全性、高可靠性、高复杂度、高自主性的功能以及高实时性、强时序性的需求,开展了导航、制导与控制(Guidance,Navigation and Control,GNC)分系统应用软件高可信研制保障技术研究。针对自然语言需求定义方式无法精确描述一些关键复杂时序的问题,在需求分析阶段建立了基于时序安全性属性描述的形式化建模语言模型验证技术,保证了系统时序的安全性;针对人工走查难以发现的代码深层次脆弱性缺陷,在设计编码阶段结合飞行任务剖面提取了程序切片,提高了源代码缺陷定位效率,保障了编码的规范性与软件构件的功能正确性;针对复杂软件的海量测试用例无法快速执行的问题,在确认测试阶段,研究了基于状态图和序列图的测试用例生成方法,搭建了一键测试的自动测试系统,实现了海量测试用例的快速自动执行,有效提升了测试效率与测试覆盖性。通过各阶段地面仿真实验和在轨飞行试验验证,表明所提出的高可信软件研制保障技术方法有效可行。
