一種月球探測器著陸安全概率的快速分析方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種月球探測器著陸安全概率的快速分析方法，包括模擬著陸器在不同角度的坡面上著陸，得到可引起著陸器翻倒的坡度閾值；將月表地形地貌模型與嫦娥二號探測數據相結合，生成月表地形地貌模型；將所述月表地形地貌模型按照不同坡度分為K個地形地貌模型;在每個地形地貌模型上均進行N次著陸仿真實驗，;根據嫦娥二號得到的月表數據進行分析，得到月表地形地貌模型中坡度為ki的坡度所占的比例Ci；根據全概率公式計算初步著陸安全概率分析結果利用本發(fā)明的技術方案能夠為著陸器著陸月球表面的具體地點提供選擇依據。
【專利說明】一種月球探測器著陸安全概率的快速分析方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種著陸安全分析方法，具體地說，本發(fā)明涉及一種月球探測器著陸安全概率的快速分析方法。
【背景技術】
[0002]行星表面軟著陸技術是航天深空探測領域一項關鍵的技術。行星表面的地形地貌對行星探測器著陸安全的影響分析是軟著陸技術一個重要方面，主要是分析著陸器著陸到具有何種特征的地形上可不發(fā)生翻倒或者分析著陸器在某種指定地形上發(fā)生不翻倒的概率，該分析的結果可用于探測器著陸相關指標的設計、分析與驗證，并且對著陸區(qū)的選擇提供了有力的技術支撐，對著陸器上自主進行著陸安全區(qū)識別算法提供依據。特別是我國首次的月表軟著陸任務，更加需要對月表軟著陸安全概率進行快速和有效的分析。
[0003]目前模擬著陸器著陸主要是采用的月表地形地貌模型存在兩種情況，一種是選擇2010年升空的嫦娥二號衛(wèi)星拍攝的全月影像數據。嫦娥二號所拍攝圖像的最高分辨率為
1.5m，根據該圖像生成的數字高程圖分辨率為4m，然而實際的著陸器尺寸為3m?5m，同一個像素大小接近，并且1.5m分辨率的圖像并不能覆蓋所有預選的著陸區(qū)，其它區(qū)域的圖像分辨率達到7m，依據7m圖像生成數字高程圖分辨率達到30m，所以直接采用真實月表地形地貌數字模型用于著陸安全仿真在準確度上存在偏差。
[0004]另一種是采用NASA1969年文獻中的月表地形地貌特征生成仿真用月表地形地貌模型。該文獻通過對整個月表的分析，得到了幾種典型地貌特征的統計數據。針對嫦娥三號著陸任務，NASA典型地貌特征的統計數據同嫦娥三號預選著陸區(qū)的地貌特征不能做到完全一致，所以只能提供參考，無法詳細描述預選著陸區(qū)域的地形地貌特征。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的提供一種月球探測器著陸安全概率的快速分析方法，包括:
[0006]一種月球探測器著陸安全概率的快速分析方法，包括:
[0007]步驟一、模擬著陸器在不同坡度的坡面上著陸，得到可引起著陸器翻倒的坡度閾值；
[0008]步驟二、將NASA月表地形地貌模型與嫦娥二號探測數據相結合，生成著陸區(qū)月表地形地貌模型；著陸區(qū)月表地形地貌模型包括K個大小相同坡度不同的正方形地形地貌模型，正方形的邊長同嫦娥二號可識別坡度的最小基線相等。每個地形地貌模型上的撞擊坑、石塊參數均相同，與NASA月表地形地貌模型一致；只是坡度不同，坡度分別為k” i=0, I....，K-1;其中K-1表示嫦娥二號識別坡度的最大值；
[0009]步驟三、在每個地形地貌模型上均進行N次簡化著陸仿真實驗，統計在每一個地形地貌模型上著陸器著陸時傾斜角度小于所述坡度閾值的次數，將獲得的次數均除以N，得到每一塊地形地貌模型上的不翻倒概率，根據所述不翻倒概率計算每一塊地形地貌模型的安全概率Pi;[0010]步驟四、根據嫦娥二號得到的月表數據進行分析，得到月表地形地貌模型中坡度為ki的坡度所占的比例Ci ；
[0011]步驟五、根據全概率公式計算初步著陸安全概率分析結果
【權利要求】
1.一種月球探測器著陸安全概率的快速分析方法，其特征在于，包括:步驟一、模擬著陸器在不同坡度的坡面上著陸，得到可引起著陸器翻倒的坡度閾值；步驟二、將NASA月表地形地貌模型與嫦娥二號探測數據相結合，生成著陸區(qū)月表地形地貌模型；著陸區(qū)月表地形地貌模型包括K個大小相同、坡度不同的正方形地形地貌模型，正方形的邊長同嫦娥二號可識別坡度的最小基線相等；每個地形地貌模型上的撞擊坑、石塊參數均相同，與NASA月表地形地貌模型一致；只是坡度不同，坡度分別為k” i=0, I...? ,K-1;步驟三、在每個地形地貌模型上均進行N次著陸仿真實驗，統計在每一個地形地貌模型上著陸器著陸時傾斜角度小于所述坡度閾值的次數，將獲得的次數均除以N，得到每一塊地形地貌模型上的不翻倒概率，根據所述不翻倒概率計算每一塊地形地貌模型的安全概率Pi;步驟四、根據嫦娥二號得到的月表數據進行分析，得到月表地形地貌模型中坡度為h的坡度所占的比例Ci ； 步驟五、根據全概率公式計算初步著陸安全概率分析結果
2.根據權利要求1所述月球探測器著陸安全概率的快速分析方法，其特征在于，將所述月表地形地貌模型按照不同坡度分解為10個50mX50m的地形地貌模型，K取10，N取.10000，坡度分別取 KQ=0。,K1=10、K2=2。、K3=3。、K4=4。、K5=5。、K6=6。、K7=7。、K8=8。、
【文檔編號】G06F19/00GK103440408SQ201310354262
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月14日 優(yōu)先權日:2013年8月14日
【發(fā)明者】李飛, 張延新, 孫澤洲, 張熇, 吳學英, 王闖, 馬繼楠, 黃 俊 申請人:北京空間飛行器總體設計部