【回顾】中国探月工程的历史与辉煌（精选5篇）

第一篇：【回顾】中国探月工程的历史与辉煌

【回顾】中国探月工程的历史与辉煌

欢迎扫描如下二维码，核实后邀请您加入中国军民融合产业投资联盟——航空航天企业家群。近期即将举办2017年中国军民两用智能装备产业高峰论坛，敬请期待。2004年，中国正式开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”。嫦娥工程分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。

2007年10月24日18时05分，“嫦娥一号”成功发射升空，在圆满完成各项使命后，于2009年按预定计划受控撞月。2010年10月1日18时57分59秒“嫦娥二号”顺利发射，也已圆满并超额完成各项既定任务。

2012年9月19日，月球探测工程首席科学家欧阳自远表示，探月工程已经完成嫦娥三号卫星和玉兔号月球车的月面勘测任务。

嫦娥四号是嫦娥三号的备份星。嫦娥五号主要科学目标包括对着陆区的现场调查和分析，以及月球样品返回地球以后的分析与研究。中国人的探月工程，是在为人类和平使用月球迈出了新的一步。工程概况发射人造地球卫星、载人航天和深空探测是人类航天活动的三大领域。重返月球，开发月球资源，建立月球基地已成为世界航天活动的必然趋势和竞争热点。开展月球探测工作是我国迈出航天深空探测第一步的重大举措。实现月球探测将是我国航天深空探测零的突破。月球已成为未来航天大国争夺战略资源的焦点。月球具有可供人类开发和利用的各种独特资源，月球上特有的矿产和能源，是对地球资源的重要补充和储备，将对人类社会的可持续发展产生深远影响。中国探月是我国自主对月球的探索和观察，又叫做嫦娥工程。

国务院正式批准绕月探测工程立项后，绕月探测工程领导小组将工程命名为“嫦娥工程”、将第一颗绕月卫星命名为“嫦娥一号”。“嫦娥一号”卫星由中国空间技术研究院承担研制，主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。嫦娥四号是嫦娥三号的备份星。而根据中国探月工程“绕”、“落”、“回”三步走战略。并计划在月球建立研究基地。

工程目标国防科学技术工业委员会副主任、国家航天局局长、绕月探测工程总指挥栾恩杰介绍，由月球探测卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成的绕月探测工程系统届时将实现以下五项工程目标：⊙ 研制和发射我国第一个月球探测卫星；⊙ 初步掌握绕月探测基本技术；⊙ 首次开展月球科学探测；⊙ 初步构建月球探测航天工程系统；⊙ 为月球探测后续工程积累经验。

工程方案中国航天科技工作者早在1994年就进行了探月活动必要性和可行性研究，1996年完成了探月卫星的技术方案研究，1998年完成了卫星关键技术研究，以后又开展了深化论证工作。经过10年的酝酿，最终确定中国整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段。

第一步为“绕”，即发射我国第一颗月球探测卫星，突破至地外天体的飞行技术，实现月球探测卫星绕月飞行，通过遥感探测，获取月球表面三维影像，探测月球表面有用元素含量和物质类型，探测月壤特性，并在月球探测卫星奔月飞行过程中探测地月空间环境。第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”已于2007年10月24日发射。

第二步为“落”，时间定为2013年下半年。即发射月球软着陆器，突破地外天体的着陆技术，并携带月球巡视勘察器，进行月球软着陆和自动巡视勘测，探测着陆区的地形地貌、地质构造、岩石的化学与矿物成分和月表的环境，进行月岩的现场探测和采样分析，进行日-地-月空间环境监测与月基天文观测。具体方案是用安全降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分，测定着陆点的热流和周围环境，进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析，为以后建立月球基地的选址提供月面的化学与物理参数。第三步为“回”，时间在在2014至2020年之间。即发射月球软着陆器，突破自地外天体返回地球的技术，进行月球样品自动取样并返回地球，在地球上对取样进行分析研究，深化对地月系统的起源和演化的认识。目标是月面巡视勘察与采样返回。工程计划绕月探测工程是我国月球探测的第一期工程，即研制和发射第一颗月球探测卫星。该星将环绕月球运行，并将获得的探测数据资料传回地面。该工程由探月卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用五大系统组成。现已确定探月卫星主要利用“东方红三号”卫星平台，运载火箭采用“长征三号甲”火箭，发射场选用西昌卫星发射中心，探测系统利用现有航天测控网，地面应用系统由中国科学院负责开发。

具体计划是，“长征三号甲”火箭从西昌发射中心起飞，将“嫦娥一号”卫星送入地球同步转移轨道后实现星箭分离，卫星最后进入环绕月球南、北极的圆形轨道运行，并对月球进行探测，轨道距离月面的高度为200公里。

设计寿命为1年的“嫦娥一号”卫星，携带立体相机、成像光谱仪、激光高度计、微波辐射计、太阳宇宙射线检测器和低能离子探测器等多种科学仪器，对月球进行探测。它在环月飞行执行任务期间，主要获取月面的三维影像，分析月面有用元素含量和物质类型的分布特点，探测月球土壤厚度，检测地月空间环境。其中前3项是国外没有进行过的项目，第4项是我国首次获取8万公里以外的空间环境参数。此外，美国曾对月球上的5种资源进行探测，我国将探测14种，其中重要的目标是月球上的氦—3资源。氦—3是一种安全高效而又清洁无污染的重要燃料，据统计，月球上的氦—3可以满足人类1万年以上的供电需求。月球土壤中的氦—3含量可达500万吨。

嫦娥工程是一个完全自主创新的工程，也是我国实施的第一次探月活动。工程自2004年1月立项，2007年10月24日在西昌卫星发射中心成功发射升空。月球探测是一项非常复杂并具高风险的工程，到目前为止，人类共发射月球探测器122次，成功59次，成功率为48%。中国长征三号甲运载火箭的成功率为100%。参与人员中国探月工程首席工程师欧阳自远；月球探测工程中心副主任郝希凡；工程总指挥工程总指挥中国绕月探测工程测控通信指挥部部长朱民才；卫星系统总指挥、总设计师叶培建，副总设计师孙泽洲、孙辉先；长征三号甲运载火箭副总指挥金志强；长征三号甲运载火箭总体主任设计师 陈闽慷；长征三号甲运载火箭总体副主任设计师 刘建忠；地面应用系统总设计师李春；绕月探测工程地面应用系统总设计师 副总指挥 李春来；绕月探测工程地面应用系统 副总设计师 张洪波；“嫦娥一号”卫星副总设计师 有效载荷总设计师 孙辉先；“嫦娥一号”卫星有效载荷总指挥 吴季；巡视器总体主管设计师温博（女）；测控数传分系统主管设计师张婷（女）；天线分系统主管设计师战榆莉（女）；供陪电分系统主管设计师陈燕（女）；中国绕月探测工程测控系统副总设计师董光亮等。关于我们：军民融合产业投资联盟军民融合产业投资联盟是由国内一批军民融合相关军工集团、上市公司、行业协会学会、科研院所、投资基金、券商、银行、民间智库以及地方主管部门、产业园区等自愿加盟组成，围绕军民融合开展广泛合作与交流，重点推动军民融合产业链企业股权投资、并购重组。

第二篇：中国探月工程简要介绍

中国探月工程简要介绍

中国探月工程，又称“嫦娥工程”。2004年，中国正式开展月球探测工程。嫦娥工程分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。2007年10月24日18时05分，“嫦娥一号”成功发射升空，在圆满完成各项使命后，于2009年按预定计划受控撞月。2010年10月1日18时57分59秒“嫦娥二号”顺利发射，也已圆满并超额完成各项既定任务。2011离开拉郎日点L2点后，向深空进发现今仍在前进，意在对深空通信系统进行测试。2013年9月19日，探月工程进行了嫦娥三号卫星和玉兔号月球车的月面勘测任务。嫦娥四号是嫦娥三号的备份星。嫦娥五号主要科学目标包括对着陆区的现场调查和分析，以及月球样品返回地球以后的分析与研究。

中国探月工程，标志以中国书法的笔触，抽象地勾勒出一轮圆月，一双脚印踏在其上，象征着月球探测的终极梦想，圆弧的起笔处自然形成龙头，象征中国航天如巨龙腾空而起，落笔的飞白由一群和平鸽构成，表达了中国和平利用空间的美好愿望。

国防科工局探月与航天工程中心副主任裴照宇2014年12月2日表示，探月工程三期再入返回飞行试验器返回器安全着陆在预定着陆点，任务取得圆满成功。

中国探月工程经过10年的酝酿，最终确定中国的探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段。

预定区域降落后，于2日上午举行了交接仪式和开仓仪式，全部搭载物品顺利取出。我国探月工程三期再入返回飞行试验获得圆满成功。

这是中国探月工程拿到的 改。嫦娥一号星体为一个2米×1.72米×2.2米的长方体，两侧各有一个太阳能电池帆板，完全展开后最大跨度达18.1米，重2350千克。有效载荷包括CCD立体相机、成像光谱仪、太阳宇宙射线监测器和低能粒子探测器等科学探测仪器。

嫦娥一号月球探测卫星由卫星平台和有效载荷两大部分组成。嫦娥一号卫星平台由结构分系统、热控分系统、制导，导航与控制分系统、推进分系统、数据管理分系统、测控数传分系统、定向天线分系统和有效载荷等9个分系统组成。这些分系统各司其职、协同工作，保证月球探测任务的顺利完成。星上的有效载荷用于完成对月球的科学探测和试验，其它分系统则为有效载荷正常工作提供支持、控制、指令和管理保证服务。

根据中国月球探测工程的四项科学任务，在嫦娥一号上搭载了8种24台件科学探测仪器，重130千克，即微波探测仪系统、γ射线谱仪、X射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器、CCD立体相机、干涉成像光谱仪。

在初样研制阶段，有电性星和结构星这两颗初样卫星承担卫星测试工作。电性星的试验主要是用于一些带有电子性能的设备的综合测试，结构星的试验主要是要考核结构设计的合理性，和整星上温度控制设计的合理性。两颗初样星进行整星测试。整个初样测试阶段持续到2007年6月份，随后进入卫星正样星的研制阶段，进行“嫦娥一号”正样卫星的研制。

为了保证完成月球探测工程任务，对承担卫星发射任务的长征三号甲火箭进行了41项可靠性的设计工作，以提高其运载可靠性。

“嫦娥一号”月球探测卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上执行科学探测任务。

北京时间2007年10月24日18时05分（UTC+8时）左右，嫦娥一号探测器从西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭成功发射。卫星发射后，将用8天至9天时间完成调相轨道段、地月转移轨道段和环月轨道段飞行。经过8次变轨后，于11月7日正式进入工作轨道。11月18日卫星转为对月定向姿态，11月20日开始传回探测数据。

2007年11月26日，中国国家航天局正式公布嫦娥一号卫星传回的第一幅月面图像。2007年12月12日上午10时，庆祝我国首次月球探测工程圆满成功大会在北京人民大会堂举行。

2009年3月1日16时13分，嫦娥一号卫星在控制下成功撞击月球。为我国月球探测的一期工程,划上了圆满句号。

嫦娥一号卫星总设计师和总指挥叶培建2008年2 月21号透露，嫦娥二号卫星将于2010年前后发射。嫦娥二号

第三篇：中国聋人事业五十年辉煌历史回顾

中国聋人事业五十年辉煌历史回顾

在旧中国，大多数聋人读书无门，就业无路，受人歧视，生活凄惨。二十世纪40年代前后，民间曾自发组织过“中华聋哑协会”。由于得不到政府支持，不久夭折。新中国成立后，党和政府采取了各种措施，扶贫济残，保障聋人的生活。

1956年2月，由全国15个大、中城市的聋人代表和政府有关部门、社会热心人士77人，在北京召开会议，宣告成立中国聋哑人福利会。聋福会于1956年至1958年组织力量，在全国54个市、县进行聋人调查，并依此推算出全国有聋（哑）人300多万。同时，聋福会协助政府安排聋人参加生产和工作。聋福会成立不久，就向劳动部写了《关于聋哑人请求就业问题请转知各省、市、自治区劳动部门积极予以支持》的函。劳动部批转各省、市、自治区劳动部门，要求“各地劳动部门对于请求就业的聋哑人，尽可能为他们介绍适当的工作，各企业、事业单位有适合聋哑人做的工作，亦不得借故拒绝录用”。1956年聋福会投资扶持北京市聋人玩具厂，为聋人参加生产摸索经验。1959年中国聋哑人福利会在天津召开了聋人福利工作现场会，交流了组织聋哑人生产劳动的经验。对于各地组织与安排聋人生产劳动起到了推动作用。开展宣传教育工作，协助教育部门采取一系列措施，发展特教事业。聋福会联合有关部门成立了中国聋人手语改革委员会，制定了《聋哑人汉语手指字母方案》、《聋哑人通用手语草图》，并经内务部、教育部批准公布试行。聋福会自1958年起，分期分批为各地培训了150名聋人扫盲教师和基层工作干部，并于1959年创办了师资讲习所，一面提高在职聋校教师，一面培养新的聋校教师。1959年创办了《聋哑人工作通讯》。1958年在全国社会福利事业生产展览会上展出了一部分聋人手工艺品。参加展出的有17个城市25个单位的217件展品，观众达8万余人。展品显示了聋人的聪明才智。同时，还协助中央新闻电影制片厂拍摄了《中国聋人生活》纪录片。此外，还通过文艺会演和报刊、电台等，宣传我国聋人福利工作。聋福会协助有关部门开展了聋人体育活动。在1957年6月举办了全国聋人田径、游泳比赛。1958年成立了中国聋人体育协会筹备委员会。1959年6月举办了全国聋人男子篮球赛。体育活动的开展，活跃了聋人的业余文化生活。1959年成立了中国耳聋防治委员会筹备会，并于同年与中华医学会在湖北武汉召开了全国聋症防治工作座谈会，还协助民政部门在天津兴建了我国第一座助听器工厂。聋福会在国际上也产生一定影响，曾派聋人工作者代表团，先后访问了苏联、捷克、波兰、民主德国等10个国家。1955年聋福会加入世界聋人联合会。同年，在第二届世界聋人大会上，我国被选为世界聋人联合会第二届执行局委员国。通过相互访问，增强了我国聋人同国际聋人的友好关系，促进了我国聋人工作的开展。1960年经国务院批准，将盲福会和聋福会合并成立中国盲人聋哑人协会。于同年5月在北京召开了全国盲人聋哑人第一届代表会议，制定了协会章程。选举产生第一届全国委员会。1964年7月在北京召开了第二届全国盲人聋哑人代表会议。中国盲人聋哑人协会的成立，标志着我国聋人事业走上新的发展阶段。在党和政府的关怀下，聋协建立起395个省辖市、县、市辖区协会以及700多个基层组织。各级协会根据党的中心任务，对聋人进行形势、革命传统和思想品德教育。有效地帮助聋人进一步提高思想觉悟和生产积极性。因而在各条战线上出现了许多身残志不残的聋人先进人物。为了提高聋人的文化素质，推广手语，制订并出版了4辑〈聋哑人通用手语草图〉与汉语拼音手指字母方案。全国协会和各级协会通过报刊、广播、图片和橱窗展览等方式，向社会宣传了聋人工作成就和聋人先进事迹。

在“文化大革命”中，协会组织被加上种种莫须有的罪名强行解散，使我国聋人事业大伤元气。党的十一届三中全会以后，我国聋人事业焕发生机。1978年国务院批准民政部的报告，恢复和建立全国和地方各级盲人聋哑人协会。1980年4月，第三次全国盲人聋哑人代表会议在北京召开，这次会议重新明确了聋人协会的性质和任务。规定协会是党和政府领导下的全国盲人聋哑人的群众团体，是党和政府联系盲人聋哑人的桥梁。协会的任务是坚持四项基本原则，为四个现代化建设贡献力量。章程还重新规定协会要“关心聋人的疾苦，为聋人谋福利”。1984年12月，第四届全国盲人聋哑人代表会议在北京召开。确定了协会在新时期的奋斗目标：“解放思想，改革创新，把协会真正办成深受盲人聋哑人信赖的群众团体。经过多方努力，争取在本世纪末，广大盲人聋哑人能够达到身心素质(包括政治、文化、技能、身体各方面)明显提高，聪明才智得到发挥，物质生活相应改善，为祖国两个文明建设作出更大贡献。”同时，提出了协会工作搞实搞活的指导思想，多为盲人聋哑人办实事，做好事，使协会工作进入了全面发展、生气勃勃的新阶段。并开展“建家做友”活动。各级协会本着社会主义人道主义精神，深入基层、家庭，竭诚为聋人服务。在解决聋人的就业、住房、户口、子女入学、夫妇两地分居，以及婚姻等问题上洒下了辛勤的汗水。实践证明，“建家做友”活动是成功的，各地涌现出大批先进集体和个人。评选出全国“先进之家”58个，“优秀之友”83名，在四届三次委员会上进行了表彰。

协会恢复工作以后的10年中，取得了显著成绩。全国福利生产单位发展到2万多个，安置盲聋哑残职工近40万人。城市安置面达70%，有些大中城市盲人聋哑人的就业问题基本解决。农村的残疾人，随着乡镇福利企业的迅速发展，也有不少从事工副业生产劳动。部分聋人个体开业，自谋生路。工商管理等部门对聋人个体开业实行“五优先”：贷款、发执照、供贷、安排场地、减免税收优先。1987个10月国家工商行政管理局和民政部联合发出《关于盲人聋哑人协会组织盲聋哑残人员举办经济实体有关政策问题的通知》，为搞活协会工作创造了条件。1984年前后，全国25个省、自治区、直辖市在一定范围内进行了聋症检查，受检人数达30多万。为防治打下了基础。全国先后举办了多期聋儿语言听力康复骨干培训班以及聋儿家长函授班，为各地培养了康复业务骨干。聋教育事业迈出了新步伐。继南京特殊教育师范学校建成之后，1987年长春大学设立了聋人美术大专班。有的省在中等师范学校开设了特教师资班，有效地提高了师资水平。1983年9月全国协会在上海召开了全国盲聋哑职工教育经验交流会。为了鼓励盲聋哑职工学习科技文化知识，适应四化建设需要，全国协会和部分地方协会还设立了盲聋哑职工奖学金，颁布了奖励条例。1985年底全国盲聋哑职工的扫盲工作基本完成，使盲聋哑职工在摘掉文盲帽子后，进一步提高文化水平。1987年召开了全国第三次手语工作会议，讨论通过了《中国手语》书稿，这部标准手语辞典于1988年正式出版。为了群众性残疾人体育活动开展需要，1985年12月10日成立了中国聋人体育协会，并加入世界聋人体育联合会，从而为中国聋人运动员参加世界性比赛创造了条件。1986年9月，举办了全国首届聋哑人艺术表演录相比赛。近500名聋哑人参加了全国首届聋哑人表演录相比赛。

在全国协会的积极建议和有关部门的努力下，聋人福利事业被列入宪法。1982年现行宪法第四十五条第三款中明确规定“国家和社会帮助安排盲、聋、哑和其他有残疾人的公民的劳动、生活和教育”。这一规定充分体现了党和国家对盲聋哑事业的重视和关怀。1985年特殊教育作为专门章节被列入义务教育法。财政部、民政部等联合发出的关于协会手语翻译的津贴的通知。1985年12月，全国协会出版了《中国盲人聋哑人画册》，设计并制作了中国盲人聋哑人协会会徽。为发展我国聋人事业起到了积极作用。

为了更好协调残疾人工作，1987年4月在唐山联合召开了全国残疾人工作会议。经国务院批准，组建中国残疾人联合会。1988年3月11日，中国残疾人联合会在北京成立。中国聋人协会作为残联的专门协会，被保留下来，在残联的统一领导下开展工作。中国聋人协会代表聋人的共同利益，反映聋人的特殊需求，维护聋人的合法权益，推进残疾人事业，为广大聋人服务。中国协会的宗旨是：弘扬人道主义，发展残疾人事业，保障聋人平等地充分参与社会生活，共享社会物质文化成果。中国聋人协会在残联聋的领导下，对外开展友好交流活动，对内开展文化体育活动。手语研究越来越受到人们的重视，聋人舞蹈“千手观音”成为聋人的骄傲。聋人协会成为聋人群众的主心骨，也是政府联系聋人的桥梁。

回首五十年，中国的聋人事业经历了一个百废待兴到百废俱兴的新阶段。在这一历史时期中，聋人事业在党的正确领导下，在全体聋人工作者的共同努力下，从恢复和建立组织入手，逐步扩大工作，出现了全面发展、生气勃勃的新局面。

第四篇：探月工程大揭秘

嫦娥三号工程可靠性概述

由于仅仅已知探测器在软着陆起始点到月心的距离r0 和探测器的初始速度以及初始质量m0 , 而软着陆起始点另两个空间位置信息α角与β角的初始值α0 与β0 未知,因而令α0 与β0 为系统待定参数,则系统初始状况可以表示为

那么问题2 转化为如下问题: 问题3 在系统(6)满足约束并且初始条件如式(9)的情况下,求取适当的控制变量u

^(s)使指标函数(7)达到最小。再由

可知,问题3 将最初的探月飞行器软着陆最优控制问题转化成了优化静态控制参数{σp;以及系统参数α0 ,β0 ，tf 的问题,利用经典的参数优化算法即可求出登月飞行器的软着陆最优控制的一组逼近解和软着陆最优初值点位置以及终端时刻。利用此算法,增加时间的分段点个数可以重新优化,经过多次优化后即 可得到满意精度的参数化解。

此外,假如令系统(1)中的推力F 为已知的恒定推力,令控制变量u = [;Ψ]T , 则本文问题变为恒定推力下软着陆最优控制问题,依然可以利用

本文方法解决,而依据极大值原理结合传统的打靶法则只能解决恒定推力的情况,因而相比之下本文方法适用性更广。3 数值仿真

设探测器初始质量m0 = 600 kg;制动发动机最大推力Fmax = 1500 N ,比冲C = 300 ×9.8 m/ s;初始速度VxL0 = 1115 m/ s , VyL0 =49.[WANG Da2yi, LITie2shou, MA Xing2rui.Numerical solution of TPBVP in optimal lu2nar soft landing[J ].Aerospace Control , 2000 , 3 : 4442.[WANGJie , CUI Nai2gang , LIU Dun , LI Jun2feng.Study on soft2landing trajectories of constant2thrust2amplitude lunar probe [J ].High Technology Let2 ters , 2003 , 13(4): 391059.[WANGJie , LI Jun2feng , CUI Nai2gang , LIU Dun.Genetic algorithm optimization of lunar probe soft2landing trajectories [J ].Journal of Tsinghua University(Science and Technology), 2003 , 43(8): 1056812.[ ZHUJian2feng , XU Shi2jie.Optimization of lunar soft landing trajectory based on adaptive simulated annealing genetic algorithm[J ].Chinese Journal of Aeronautics , 2007 , 28(4): 806481.[DUAN Jia2jia, XU Shi2jie, ZHUJian2feng.Optimization of lunar soft landing trajec2tory based on ant colony algorithm [ J ].Journal 2008, 29(2): 476103.[ SUN Jun2wei, QIAO Dong, CUI Ping2yuan.Study on the optimal trajecto2 ries of lunar soft2landing with fixed thrust using SQP method [ J ].Journal of Astronautics , 2006 , 27(1):9932.[WANG Ming2guang, PEI Ting2guo, YUAN Jian2ping.Legendry Pseudospectral method for rapid lunar soft2landing trajectory optimiza2 Tion [J ].Chinese Space Science and Technology, 2007, 27(5):271466.[ ZHOU Jing2yang ,ZHOU Di.Precise modeling and optimal orbit design of lunar modules soft landing[J ].Journal of Astronautics, 2007, 28(6): 1462163.[ XI Xiao2ning , ZENG Guo2 qiang, REN Xuan , ZHAO Han2yuan.Orbit Design of Lunar Probe [M].National Defense Industry Press, 2001: 160792.[11 ] Teo KL , Goh CJ , Wong KH.A Unified Computational Approach to Optimal Control Problems [M].England : Longman Scientific and Technical, 1991.[12 ] Lee H WJ , Teo KL , Jennings L S.Control parameterization enhanc2 ing technique for time optimal control problem[J ].Dynamical Syst 2004年，我国探月工程得到国务院正式批准立项，分“绕、落、回”三期分步实施。

“嫦娥三号”任务作为二期工程的主任务，是我国航天器首次在地球以外天体实现软着陆和巡视探测活动，是探月工程“绕、落、回”三步走中承前启后的关键一步。

为实现月面软着陆，我国成功开发了新型航天平台——着陆探测器，采用了梁板复合式结构设计和可大范围伸缩的四腿式着陆缓冲机构，设计了自主式、高精度的分段减速悬停式无人着陆控制方案。着陆探测器搭载的“月面巡视探测器”，是在月球表面行驶并对月球进行考察、收集和分析样品的专用车辆，公众习惯称之为月球车。

“嫦娥三号”月球车原车设计质量140kg，由移动、结构与机构、导航控制、综合电子、电源、热控、测控数传和有效载荷共8个分系统组成，以太阳能为能源，能够耐受月表真空、强辐射、+150℃～-180℃极限温度等极端环境。

从月表的路况上看，月球重力是地球的1/6，月球表面的土壤非常松软，而且崎岖不平，石块、陨石坑遍布。在这种情况下，月球车既不能打滑下陷，还要能爬坡越障。“嫦娥三号”月球车移动分系统，采用轮式、摇臂悬架方案，由车轮、摇臂和差动机构等组成，具备前进、后退、原地转向、行进间转向、20°爬坡、20cm越障的能力。

从地月距离上看，由于相距38.4万公里，通讯距离太远，月球车必须具备独立处理各种环境的能力。“嫦娥三号”月球车上导航控制分系统，携带有相机及大量传感器，在得知周围环境、自身姿态、位置等信息后，可以通过地面或车内装置，确定速度、规划路径、紧急避障、控制运动与监测安全，保证到达目的地。从月球昼夜周期上看，月球上一天的时间相当于地球上的27天略多，因此，月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天。“嫦娥三号”月球车电源分系统，由两个太阳电池阵、一组锂离子电池组、休眠唤醒模块、电源控制器组成，利用太阳能为车上仪器和设备提供电源，不仅可以保证月球车白天连续工作相当于地球的14天，而且由于月夜无法通过光能发电，在月球车进入休眠状态后，过了14天还必须能够自动唤醒重新工作。从月球昼夜温差上看，月球表面白昼时温度高达150℃，黑夜时低至－180℃，温差超过300℃，尤其是月面上的昼、夜时间差分别长达约14天，必须保证月球车在长时间极端温度条件下能够正常工作。“嫦娥三号”月球车热控分系统，利用导热流体回路、隔热组件、散热面设计、电加热器、同位素热源，可使月球车工作时的舱内温度控制在+55℃～-20℃之间。此外，“嫦娥二号”月球车组成还有：结构与机构分系统，由结构和太阳翼机械部分、桅杆、机械臂构成，主要为各种仪器、设备、有效载荷提供工作平台；综合电子分系统：将中心计算机、驱动模块、处理模块等集中一体化，采用实时操作系统，实现遥测遥控、数据管理、导航控制、移动与机构的驱动控制等功能；测控数传分系统：保证月球车与地球38.4万公里的通信以及与着陆探测器之间通信；有效载荷分系统：主要是月球车配备的科学探测仪器，包括全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、粒子激发X射线谱仪等。当“嫦娥三号”完成发射、飞行到达月球时，着陆探测器采取不同制导方式，从距月面15公里处开始动力下降，经过主动减速、调整接近、悬停避障等飞行阶段，实现路径优、燃料省、误差小的安全着陆。

着陆探测器实现在月球表面软着陆后，首先由着陆器为月球车充电，对月球车进行初始化；之后，月球车与地面建立通信链路，控制连接解锁机构解锁，走上转移机构；在此之后，着陆探测器将控制转移机构运动到月面，月球车驶离转移机构，开始3个月的月面巡视勘察。在月面巡视勘察过程中，它可以利用相机对周围环境进行感知，并将数据传回地面；地面控制中心利用环境数据和月球车状态信息进行建模、分析和规划，并对规划进行运动仿真和验证；把通过验证的控制指令再上传给月球车，月球车将执行控制指令，并自主完成近距离障碍识别和局部路径规划，利用携带的仪器进行科学探测；对于给出的任务计划，还可根据具体情况选择地面操作模式或者自主运行模式。

根据科学探测的需要，以上过程循环往复。依靠先进的设备，“嫦娥三号”月球车能够对巡视区月表进行三维光学成像，对月表进行红外光谱分析，开展月壤厚度和结构的科学探测，对月表物质主要元素进行现场分析，等等。它传回来的数据，将帮助我们更加准确、更加直接地了解那个神秘美丽的月亮。

嫦娥三号可靠性指标

落月虹湾面临未知新世界

与美国、苏联月球探测主要集中在月球赤道附近不同，中国的嫦娥三号选择在虹湾区着陆。对虹湾的探索将填补月球研究的空白，但对于嫦娥三号来说，这也是一个崭新的、充满未知的世界。“尽管虹湾宏观上相对平坦，但是最后嫦娥三号降落的小环境到底是怎样的地形地貌，还是未知数。”中国探月工程总设计师吴伟仁说，石头、壕沟、斜坡等都是嫦娥三号面临的巨大考验。

为了能让嫦娥三号“落”得安全，嫦娥二号已经为三号的平稳着陆打了“前站”：它用CCD立体相机对虹湾进行了局域超高分辨率立体成像，获得了分辨率约为1米的图像。

这是中国航天器首次“降临”地外天体。为了保证着陆安全，技术人员还在地面模拟月面环境特性，进行了大量点火、避障、缓速下降的试验。

新技术新产品等待登月考验

月球上没有大气，着陆方式与在地球上完全不同，传统依靠空气摩擦减速的火箭发动机和推进系统在月球上不再奏效。

“为此，我们首次使用了我国自主设计制造的变推力发动机。”吴伟仁说，发动机具有1500牛到7500牛的大推力变化，能够很好地适应不同飞行阶段对发动机推力的需求。

这是我国首次将变推力发动机应用于航天器。“变推力发动机没有备份，又是首次使用，其中也存在风险。”嫦娥三号探测器系统首席科学家叶培建院士说。据叶培建介绍，嫦娥三号80%以上的技术和产品为全新研制，设备和产品本身的风险比相对成熟的产品高。

为了降低风险，技术人员设想了上百个故障，并制定了相应的预案。“我们天天想，走路想、吃饭想，想到一种就排除一种，还要进行实验验证。”叶培建说。

更大运载、更高精度、更加可靠

承担嫦娥三号发射任务的长征三号乙改进型火箭，是长征三号乙火箭的升级版。岑拯介绍，嫦娥三号比嫦娥二号重了1300多公斤，采用该型号火箭首先看重的就是它的运载能力。据介绍，发射嫦娥二号的长征三号丙运载能力为3.8吨，而长征三号乙火箭可达5.5吨。

研制时，火箭的状态参数已经基本确定。后来探测器增重，需要火箭系统再提供30公斤运载能力，研究人员做起了“加减法”：一方面提高火箭的运载能力，另一方面则减轻火箭自重。

航天科技集团嫦娥三号运载火箭系统总设计师姜杰表示，为了让火箭“瘦身”，研究人员将金属瓶子换成碳纤维的瓶子，减掉储箱里边的防晃板，为探测器腾出了10多公斤的载重空间。

除了载重，嫦娥三号发射精度要求也更高。据介绍，相比二号，三号的入轨精度要求差不多高了3倍。为了满足精度要求，研究人员采用了惯导和卫星导航复合的制导技术。“这就好比给火箭装了‘两只眼睛’。”姜杰说，两者结合的制导，完全可以满足嫦娥三号任务对火箭的精度要求。同时由于整个控制系统在设计时器件和设备是冗余配置的，所以控制系统里面某一个设备出现问题仍然可以保证稳定飞行，保证入轨精度。

为满足嫦娥三号可靠性上的更高要求，科研人员还对发动机动力系统和增压输送系统做了大量改进工作。姜杰表示，经测验，长征三号乙改进型火箭可靠性由原来的0.938提高到现在的0.942，而这看似一点点的提升，其实得益于很多新技术的应用。她认为，我国现役的火箭，从当前的发射成功率、发射的密度来看，可靠性应该说基本上达到世界的先进水平。

6套发射方案、摄像头直播飞行

要使火箭和探测器进到发射场顺利发射，客观上要求能够提供多次发射的机会，为此科研人员确定了3天6次发射机会的预案，即提供了6个达到发射要求的窗口。

由于6条地月转移轨道，入轨参数完全不同，整个飞行的轨道也不同。加上发射窗口之间的间隔时间非常短，给研究人员带来了很大的挑战。“6个窗口的设计工作，相当于干了通常卫星发射6倍的活。”姜杰表示，轨道设计人员经过上万条轨道的优化仿真，才设计出3天6条的发射路径。

姜杰表示，因为要保证每一条轨道一个时刻的发射要求，就要把6种状态准备好，使得任何一种状态都可以实现发射。这就涉及系统的很多改动，火箭运载系统最大的工作量就在这里。

“火箭必须在设计的3天中发射出去，如果这3天打不出去就只能等明年了。”姜杰说。

与之前发射不同，嫦娥三号有一个着落的探测器。为此，研究人员为它研制了一个卫星支架适配器和缩紧装置，充当嫦娥三号的座椅，支撑着探测器。据介绍，这个卫星支架适配器直径1750毫米，高度1760毫米。而器件缩紧装置就相当于一个腰带，靠这个腰带把嫦娥三号系住，等到送达预定轨道的时候，再解开系扣。

为了时刻直观地反映火箭飞行的过程，运载火箭系统研究人员还开发了遥测图像传输技术。

据介绍，研究人员在火箭上装了3个摄像头，一个是看助推器分离，然后看一、二级分离，再看二、三级分离，同时通过摄像头还能看到整流罩的分离以及探测器与火箭的分离。另外，还在火箭的三级发动机舱配备了一个摄像头，这样就能看到三级发动机的点火关机。

姜杰介绍，火箭发射关键动作的时时监视非常重要，前两年美国金牛座火箭和韩国罗老号火箭的飞行失利，就是因为分离系统出了问题。而因为没有直接数据，对故障定位过程通常比较艰难，原因也很难查找。有了遥测图像传输技术，实现时时监视，通过视频监视，就能在现场判断哪块没分离好。

岑拯介绍，火箭运载系统运用于嫦娥三号的6项技术，一多半已经经过了飞行的验证，没有经过飞行验证的，研究人员通过地面试验，保证了安全可靠性。

嫦娥三号设计

抓住下降时机要考虑多重因素,既然“开弓没有回头箭”，嫦娥三号下降的时机就很重要。那么，什么时候算是时机成熟呢？嫦娥三号着陆器副总设计师张熇说，这要根据探测器当时的重量、高度、速度等来确定，还要考虑月球引力场作用下探测器轨道的变化。

此外，动力下降需满足三个条件：首先，探测器运行到预设着陆区的上方；其次，确保着陆段及着陆后一段时间内探测器在测控范围之内，与地面通讯有保障；再次，着陆点太阳高度角不宜太高，因为太热的话会损伤元器件。嫦娥三号如何顺利实现软着陆，工程人员动了很多脑筋。从2006年探月二期工程的预先研究工作启动，他们就开始研究月球着陆方案，直到2011年下半年，这个方案才差不多定下来。根据方案，嫦娥三号的动力下降过程分为六个阶段：主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段和缓速下降段。

通过主减速段，嫦娥三号距月面的高度下降，速度也大幅降低。随后，调整姿态，来到接近段，初步确定安全着陆区。然后，探测器选择安全着陆点。之后，嫦娥三号缓速下降，安全着陆。“这几个阶段是环环紧扣、步步递进的，都非常关键，任何一个阶段的任务没完成好，都会影响最后的软着陆，甚至造成灾难性后果。”着陆器系统一位副主任设计师说。

避障和着陆最“惊心”

尽管嫦娥三号的软着陆过程被划分成了六段，但实际上，它在这15公里最重要的任务只有两个，那就是减速和避障。“在距月面3公里之前主要是减速，之后的核心目标就是避障和着陆。当然，其间还伴随着调姿。”李骥说。

以前，神舟飞船返回舱返回地面主要是靠空气阻力来减速的。而月球上没有空气，探测器的减速主要靠推进分系统的一台变推力发动机来完成。

避障是最后15公里的一个关键。上世纪六七十年代，苏联和美国曾先后探访月球，不过，这些早期的月球探测器并不具备避障功能，它们或者“盲降”，或者像阿波罗探测器那样由宇航员人眼识别障碍，而不能像嫦娥三号这样自主避障和选择着陆点。

对于嫦娥三号来说，敏感器就是它的“眼睛”。在距离月面几百米时，嫦娥三号首先采用光学成像敏感器观测着陆区，进行粗避障，然后悬停，利用激光三维成像敏感器扫描成像，根据成像情况进行精避障，选择着陆点。

“这是我国的独创，之前还没有任何一个月球探测器使用过这种避障策略，但现在国际上一些先进的深空探测器已经开始使用敏感器避障。”专家说。选择好着陆点后，嫦娥三号缓速下降，并在即将到达月面时关闭发动机，“自由落体”到月球。

着陆腿“对抗”落月冲击力

探测器降落月面时，来自月面的巨大冲击力是其能否安全着陆的最大威胁。为此，嫦娥三号探测器安装了四条着陆腿，它们既有足够的强度，可以承受着陆时的冲击，又使用了新的缓冲吸能材料，具有一定的“柔韧性”，可以确保探测器平稳安全。

嫦娥三号任务对探测器落月时的姿态有较高要求。着陆器姿态平稳，月球车才能顺利从上面下来，执行后续巡视探测任务。大量试验表明，即使探测器落在石块上，或者一边腿在石头上，一边在坑里，只要倾斜度不超过十几度，就不会翻倒。

“黑色12分钟”全凭自主控制

从15公里高度降至月球表面，这惊心动魄的12分钟被称为“黑色12分钟”，嫦娥三号要完全依靠自主控制，完成降低高度、测距、测速、选择着陆点、自由落体着陆等一系列动作。

这期间，人工干预的可能性几乎为零。这是因为落月过程中的每一个动作都非常短暂，安装在探测器上的传感器一旦获得信息，需要探测器作出极快的响应，而38万公里的地月距离以及信号延迟，根本不足以让信息传回地面、再由地面上传指令。

实际上，在世界各国探测器登陆月球或火星的过程中，都有这样一个由探测器自主控制的“黑色”时段。

“中国腿”挑战月面软着陆

尽管采用了先进的制导导航与控制系统，探测器着陆瞬间还是会对月面产生撞击。为了避免设备受到过大的冲击载荷，探测器上使用了一个着陆缓冲分系统，也就是嫦娥三号的4条“腿”。由此，嫦娥三号也成为我国首个有“腿”的航天器。此前其他国家软着陆方式主要有三种：一种是气囊弹跳式，难以满足嫦娥三号探测器重量的要求；另一种是空中吊车式，控制起来很复杂；因此嫦娥三号选择了第三种，也就是腿式着陆。

“着陆缓冲机构主要用于缓冲着陆器的冲击能量，俗称着陆腿。”探测器系统着陆器着陆缓冲分系统主任设计师杨建中用8个字概括着陆腿的特点：强、轻、柔、稳、多、新、全、难。

也就是说，着陆腿要有强度承受冲击和压力，自身轻巧，着陆方式柔和、姿态稳定，能保证仪器设备安全。另外，着陆退还有收拢、展开、支撑的功能，触月时还能发来信号。而作为具有中国特色的新型着陆腿，在实现了技术跨越和团队建设的双丰收的同时，也经历了艰难的开发研制过程。

下降过程中着陆器“暴瘦”2000公斤

中国航天科技集团嫦娥三号探测器系统总设计师孙泽洲说，在进入100公里×15公里轨道之前，嫦娥三号的飞行轨迹及轨道控制策略与嫦娥二号基本一致，有较好的继承性。但从距离月面15公里到落月，虽然只有短短11分钟，却是我国第一次探索，难度和风险都非常大。

在这短短的11分钟里，嫦娥三号要将速度从约1.7公里/秒减到几乎为零，飞行姿态调整90度，还要在控制过程中适应随着发动机燃料的消耗，着陆器“体重”从3000多公斤减到1000多公斤的变化。

探测器自主控制能力接受不确定性考验

这段陌生航程的风险还来自于月面的不确定性。“我们对月球的整个情况、月面的地形地貌掌握得不是太清楚，怎样在未知情况下实现软着陆，这是对我们最大的考验。”嫦娥三号总设计师吴伟仁说。由于难度大、风险高，迄今为止，人类开展过的月球探测活动成功率仅为51%，只有美国和苏联完成了13次无人月球表面软着陆。与国际上已经开展的很多探月活动相比，嫦娥三号面临着更大的挑战，在整个下降过程中，探测器的飞行速度、高度、姿态的调整，制导、导航，包括避障和着陆点的选择都由它完全自主控制。

负责导航、制导和控制的是探测器的“大脑”GNC系统，它要和“眼睛”—敏感器、“四肢”—着陆缓冲机构及动力系统等通力配合完成整个着陆过程。嫦娥三号的“大脑”比我国以往的航天器都要复杂，新技术、新产品占比达到了90%。在GNC系统研制过程中，设计人员充分考虑了动力下降过程中可能遇到的问题，并将应对策略编排在软件程序中，使它具备了自主进行故障处理的“智力”。

发动机一旦点火，没有“重新再来”机会 软着陆是一个不可逆的过程。正所谓“开弓没有回头箭”，自从“动力下降”的指令注入，主发动机点火开始，嫦娥三号基本上就失去了“重新再来”的机会，一旦出现问题，人也很难有时间判断故障并及时实施抢救措施。月球的一个昼夜相当于地球的14个昼夜，白天最高温达到150摄氏度夜晚最低则达到-180摄氏度。月面生存热控制系统的关键突破将是重要看点。

“嫦娥三号”各项关键技术已突破，月球车将在月面巡游，着陆器则定点守候。月球车将在月探测90天，抓取月壤放到车内分析，得到的有关数据直接传回地球。月球车巡游的范围可达到5平方公里，着陆器拍摄月球车巡游的图像也能传回到地面。

在研制中，履带式月球车较早被排除，因为月球上像沙子样的月壤颗粒对履带磨损非常厉害。相对而言，履带不如轮子技术成熟。另外，球形“月球车”在操控上不能精确定位转向，控制位置难度更大，也被排除。

也有专家说，在月球车的研制中，模拟月球环境很关键。月球的重力只有地球的六分之一，月壤更松软。如何让月球车不失稳定性、不陷下去，都需要特殊的环境进行实验。该专家告诉记者，国内已有研究机构，在地球上模拟出六分之一重力下的土壤环境。

不仅在设计月球车时会遇到困难，在发射时，航天部门也会对月球车提出严格要求。比如，火箭的运载成本很高，空间有限，这样就要求月球车不能过大过重，要根据火箭的承载能力和空间进行设计。

车轮结构克服翻车

月球重力只有地球的六分之一，表面月壤松软，这要求设计月球车时要避免沉降和翻车。专家姚燕安说，为此，月球车轮上花纹经过特殊处理。

有专家说，因为月球上低重力，月球车更容易颠覆，所以设计时要保证不管遇到什么障碍都要让车轮和月面接触，这样不容易翻车。专家称，月球车遇到难以攀爬的障碍时会选择绕行，这样很少会翻车

被卡时前腿抬起自救

月球上可以预知的障碍有斜坡、台阶、壕沟、松软路面等。姚燕安说，面对这些障碍，月球车一般都是轮腿复合式，在腿前脚的部位安装轮子，类似哪吒脚踩的风火轮。遇坡时，月球车可抬腿爬行，最高爬坡30度，如遇特别艰难地段可绕行。

第五篇：中国辉煌五年历史

回顾“十一五”辉煌成就，展望“十二五”美好憧憬

“十一五”是我国铁路技术创新实现重大跨越、大步迈入高铁时代的5年。我国铁路坚持原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新相结合，走出了一条中国铁路自主创新的成功之路。

高速铁路技术达到世界一流水平。通过京津、武广、郑西、沪宁、沪杭、京沪等高铁的建设和运营，在工程建造、高速列车、列车控制、客站建设、系统集成、运营管理等领域全面掌握核心技术，形成了具有自主知识产权的成套高铁技术体系。我国已成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家。

机车车辆技术达到世界一流水平。在掌握时速200～250公里动车组核心技术的基础上，成功搭建了时速350公里的动车组技术平台，研制成功时速380公里新一代高速列车。系统掌握了大功率电力、内燃机车核心技术，成功研制出6轴7200千瓦和9600千瓦大功率电力机车，形成了具有自主知识产权的大功率机车产品系列。自主研制了载重70吨通用货车、80吨煤炭专用货车、100吨矿石和钢铁专用货车、450吨大型专用货车，研发了高速综合检测列车，全面掌握了现代化大型养路机械核心技术并实现国产化。五年来，全路共投用480列动车组、3676台大功率机车，均表现出良好的运行品质。

高原铁路技术达到世界一流水平。青藏铁路建设和运营，在解决多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱三大世界性工程难题方面取得重要成果，创造了一流的运营业绩。青藏铁路通车运营以来，累计完成客运量1426万人、货运量12288万吨，有力地促进了青藏两省区经济社会发展。

既有线提速技术达到世界一流水平。通过2007年实施的第六次大面积提速，全面掌握了既有线时速200～250公里线路的设计、施工、养护和牵引供电、通信信号、运营管理等成套技术，在提速干线大量开行时速200～250公里动车组列车，我国铁路既有线提速技术跻身世界先进行列。

重载运输技术达到世界一流水平。大秦铁路作为我国重载铁路技术创新的成功典范，在世界上首次将机车无线同步操纵技术与GSM－R技术结合，开行1万吨和2万吨重载组合列车，运量逐年大幅度增长，2010年超过4亿吨，创造了世界铁路重载运输的奇迹。在既有繁忙干线普遍开行5000～6000吨货物重载列车，大幅度提高了铁路货运能力。

运输调度技术达到世界一流水平。全面掌握了时速200～250公里列车运行控制技术（CTCS－2），构建了GSM－R移动通信平台，研发了具有世界领先水平的时速350公里及以上列车运行控制系统（CTCS-3）和分散自律调度集中系统。列车调度指挥系统、供电综合远动系统、铁路运输管理信息系统，客票发售与预订、货运大客户管理、建设项目管理等信息系统广泛应用并提升，铁路信息化水平明显提高。

如今，随着十七届五中全会落下帷幕，新五年规划建议的通过，一幅美好的画卷展现在世人面前。“顺应各族人民过上更好生活新期待”、“要让每一个中国人活得幸福而有尊严”、“加强社会建设、建立健全基本公共服务体系，促进就业和构建和谐劳动关系，合理调整收入分配关系”等等，“十二五”规划建议描绘的蓝图鼓舞人心，令人期待。

展望“十二五”，社会建设的车轮将越转越快，人民将更多地分享到发展的成果，生活必将更加幸福，更有尊严。广大青年职工要按照“十二五”规划的指导思想和目标任务，积极投身改革开放和社会主义现代化建设事业，树立民族自豪感和历史责任感，踊跃现身“十二五”建设的伟大实践，更好地为现代化铁路建设做贡献，为发展中国特色社会主义的新征程谱写新的历史篇章。