《重生科技学霸》第四百一十一章落月计算和模型(1/3)

󠁿󠁨󠁴󠁴󠁰󠀺󠀯󠀯󠁷󠁷󠁷󠀮󠁣󠁺󠁱󠁩󠁲󠁥󠁮󠀮󠁣󠁮󠀯󠁣󠁨󠁡󠁰󠁴󠁥󠁲󠀯󠁱󠁌󠁙󠁎󠁺󠁒󠀯󠁒󠁎󠁒󠁉󠁱󠁱󠁶󠁙󠀮󠁳󠁨󠁴󠁭󠁬󠁼󠀶󠁙󠁥󠁎󠀵󠀵󠁓󠁦󠀵󠀶󠁥󠁒󠀵󠁯󠁱󠁁󠀵󠁡󠀲󠁭󠀶󠁚󠁹󠀴󠁿    不知不觉中秦元清已经在开始从绕月轨道到软着陆这个阶段的计算工作量

    首先是第一阶段的主减速段

    秦元清根据数据中的嫦娥四号构型特点在此基础上建立了小型月球探测器的导航、制导与控制系统工作模型和质心、姿态动力学模型模型中考虑了各个发动机推力偏心、偏斜产生的影响并考虑了制导、导航与控制分系统离散的工作特性

    然后对末端水平速度约束条件下的主减速段制导律进行了研究

    利用开普勒轨道的轨道参数与末端运动参数的对应关系将末端运动参数约束转化为轨道参数约束从而将轨迹规划问题转化为有限推力变轨问题进而通过最小二乘修正方法得到制导律

    接下来对末端高度约束条件下的主减速段制导律进行了研究

    随后建立制导惯性极坐标系下的动力学方程将目标约束量作为状󠁿󠁨󠁴󠁴󠁰󠀺󠀯󠀯󠁷󠁷󠁷󠀮󠁣󠁺󠁱󠁩󠁲󠁥󠁮󠀮󠁣󠁮󠀯󠁣󠁨󠁡󠁰󠁴󠁥󠁲󠀯󠁱󠁌󠁙󠁎󠁺󠁒󠀯󠁒󠁎󠁒󠁉󠁱󠁱󠁶󠁙󠀮󠁳󠁨󠁴󠁭󠁬󠁼󠀶󠁙󠁥󠁎󠀵󠀵󠁓󠁦󠀵󠀶󠁥󠁒󠀵󠁯󠁱󠁁󠀵󠁡󠀲󠁭󠀶󠁚󠁹󠀴󠁿态量使用伪谱法可以方便地求出一些参数的数值

    在此基础上针对给定发动机的配置研究了主减速段航程的取值范围并研究该范围内的轨道特性以四元数作为参数并引入偏差四元数构造拟欧拉角以消除目标姿态的双值性并利用摄动双积分系统的时间最优控制设计了姿态控制尝试得出一个最优控制解

    整个过程都是一点差错都不能出实际上在知晓嫦娥三号采用当初秦元清在嫦娥二号所建的模型秦元清自己都下出了一身冷汗因为他当初所弄的模型是根据嫦娥二号以及该火箭进行专门建立的模型是最优的可是嫦娥三号相比起嫦娥二号是有所变化的也就是说嫦娥二号的最优方案并不意味着就是嫦娥三号的最优方案可以说嫦娥三号取得圆满成功真的是有运气成分不过秦元清估计当初嫦娥三号的落月地点与计算值绝对有不小的偏差

    而这一次嫦娥四号是要在背面登录理论上是差不多但是实际上的难度却是要高一大截其中一个问题就是信号问题！

    在月球的背面是接收不到地球传来的无线信号的

    当然为此华夏航天工程也有相应的方案计划发射一颗嫦娥四号月球探测器的中继卫星也就是‘鹊桥号’根据方案该中继星将允许在地月引力平衡点L点计划将在月日发射升空

    ‘鹊桥号’的作用就是用来保持地球控制中心和嫦娥四号探测器的通信

    当然因为地月之间距离比较远是存在着通信一定的延迟问题这就导致嫦娥四号探测器在落月阶段位于地球控制中心的技术人员无法根据实施情况操控探测器的降落轨道这完全相当于盲降所以技术难度比之可以实时操控的降落过程要难上不止一个档次

    秦元清的计算工作都是将每一个参数调控到无比精准的平常生活中习惯性的保持小数点后位数在航天工程就不适用航天工程讲究的无比准确的所以秦元清都是将小数点后保持在0位数以尽可能地减小误差

    有时候不得不说数学是所有科学中最严谨的数学家都是一群追求完美的理想主义者

    至于月球背面的降落点秦元清选择了SPA盆地SPA盆地是月球上最大的、也是最古老的陨石坑直径高达00公里

    同时SPA盆地深达公里是月球上最深的撞击盆地这意味着当年的撞击事件很可能会挖出月壳深处甚至月幔的物质这些或将成为人类研究月球内部成分的“钥匙”

    一旦嫦娥四号探测器在这片区域有所发现那对于华夏完全征服月球的步伐或许会更加促进一步！<