1、 1 附件2: 嫦娥三号软着陆过程的六个阶段及其状态要求 1. 嫦娥三号软着陆过程示意图 附图4 嫦娥三号软着陆过程示意图 2.嫦娥三号软着陆过程分为6个阶段的要求 (1)着陆准备轨道:着陆准备轨道的近月点是 15KM,远月点是 100KM。近月点在月心坐标系的 位置和软着陆轨道形态共同决定了着陆点的位置。 (2)主减速段:主减速段的区间是距离月面 15km 到 3km。该阶段的主要是减速,实现到距离 月面 3 公里处嫦娥三号的速度降到 57m/s。 (3)快速调整段:快速调整段的主要是调整探测器姿态,需要从距离月面 3km 到 2.4km 处将 水平速度减为 0m/s,即使主减速发动机的推力
2、竖直向下,之后进入粗避障阶段。 2 (4)粗避障段:粗避障段的范围是距离月面 2.4km 到 100m 区间,其主要是要求避开大的陨石 坑,实现在设计着陆点上方 100m 处悬停,并初步确定落月地点。 嫦娥三号在距离月面 2.4km 处对正下方月面 23002300m 的范围进行拍照,获得数字高程如附 图 5 所示(相关数据文件见附件 3) ,并嫦娥三号在月面的垂直投影位于预定着陆区域的中心位置。 附图5: 距月面2400m处的数字高程图 该高程图的水平分辨率是 1m/像素,其数值的单位是 1m。例如数字高程图中第 1 行第 1 列的数 值是 102,则表示着陆区域最左上角的高程是 102 米
3、。 (5) 精避障段: 精细避障段的区间是距离月面 100m 到30m。 要求嫦娥三号悬停在距离月面 100m 处,对着陆点附近区域 100m 范围内拍摄图像,并获得三维数字高程图。分析三维数字高程图,避开 较大的陨石坑,确定最佳着陆地点,实现在着陆点上方 30m 处水平方向速度为 0m/s。附图 6是在距 离月面 100m处悬停拍摄到的数字高程图(相关数据文件见附件 4) 。 附图6: 距离月面100m处的数字高程图 该数字高程的水平分辨率为0.1m/像素,高度数值的单位是0.1m。 3 (6)缓速下降阶段:缓速下降阶段的区间是距离月面 30m 到 4m。该阶段的主要任务控制着陆 器在距离月面 4m 处的速度为 0m/s,即实现在距离月面 4m 处相对月面静止,之后关闭发动机,使 嫦娥三号自由落体到精确有落月点。 注:附件 3 和附件 4 中数字高程图对应的*.tif 文件可以使用 Matlab 的“imread”命令打开, “imread”的具体使用方法见 Matlab相关帮助。