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1、2013年12月北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)December2013第39卷第12期JournalofBeringUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．39No。12小行星著陸裝置著陸動(dòng)力學(xué)及著陸性能分析趙志軍趙京東劉宏(哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150080)摘要：小行星著陸裝置實(shí)現(xiàn)著陸器在小行星表面的著陸，其動(dòng)力學(xué)及著陸性能研究對(duì)著陸裝置研制具有重要意義．基于三腿式小型著陸裝置，在對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及著陸策略分析的基礎(chǔ)上，采用Lagrange方程建立了二維著陸動(dòng)力學(xué)模型，模型對(duì)著陸及翻轉(zhuǎn)階段的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了描述，
2、其計(jì)算結(jié)果與仿真驗(yàn)證較為接近且具有一致的變化趨勢(shì)．在最大允許傾角為30。的著陸面上，采用仿真分析方法對(duì)著陸裝置在不同著陸速度及偏航角下的著陸性能進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明著陸裝置具有良好的著陸性能．關(guān)鍵詞：小行星著陸裝置；著陸動(dòng)力學(xué)；Lagrange方程；過(guò)載加速度；穩(wěn)定性中圖分類號(hào)：V476．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001．5965(2013)12—1676-06DevelopmentofthelandingdynamicandperformanceofanasteroidlandingmechanismZhaoZhijunZhaoJingdongLiuHong(Stat
3、eKeyLaboratoryofRoboticsandSystem，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150080，China)Abstract：Theasteroidlandingmechanismisusedtolandingontheasteroid．Itslandingdynamicandlandingperformancestudieshaveagratefulguidancetothedesignofitself．Themechanicalcharacteristicsandlandingstrategyofthesmalllan
4、dingmechanismwiththreelegswereanalyzed，andthenaLagrangemethodwasintroducedtobuilditstwo—dimensionallandingdynamicmodel．Thismodeldescribedthedynamiccharac—teristicsofthelandingmechanisminthelandingandturningstages．Theanalyzingresultsofthismodelwerevalidatedbysimulation．Theirresultswereclosea
5、ndhadaccordantchangingtrends．Onthemostpermittedinclinedlandingslopewith30degree，thelandingperformanceofthelandingmechanismwithdifferentlandingvelocitiesandyawangelsweresimulatedinAdamssoftwareandanalyzedstatistically．Theresultsshowthatthelandingmechanismhasareasonablelandingperformance．Keyw
6、ords：asteroidlandingmechanism；landingdynamic；Lagrangeequation；overloadingaccelera-tion；stability小行星著陸裝置用于實(shí)現(xiàn)小行星的本地探測(cè)，使得探測(cè)小行星可以像探測(cè)月球、火星等大行星一樣通過(guò)投放著陸器來(lái)進(jìn)行．根據(jù)著陸器攜帶儀器設(shè)備的不同，可以對(duì)小行星展開多方面的研究，如介質(zhì)特性、溫度傳導(dǎo)特性、環(huán)境特點(diǎn)等，加深對(duì)小行星的認(rèn)識(shí)，為下一步開發(fā)利用小行星提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)空間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展¨。．可以將一定的推進(jìn)裝置通過(guò)著陸裝置固定在小行星表面來(lái)改變其運(yùn)行軌道，避免小行星撞擊地球舊o．小行星軌道
7、特性多樣化，其在軌道上有大的傾斜度和傾角，如果將儀器設(shè)備通過(guò)著陸裝置固定在小行星表面，小行星將成為研究太陽(yáng)和其他星體的收稿日期：2013．03-30；網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2013-07-2316：54網(wǎng)絡(luò)出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20130723．1654．003．html基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51105091)；國(guó)家863高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(2008AAl2A214)；國(guó)家基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃資助項(xiàng)目(973-2013CB733103)
