面向月球車連續(xù)遙操作的預(yù)測(cè)顯示技術(shù)研究.pdf

1、近些年來，全世界范圍內(nèi)掀起了新一輪的探月高潮，中國(guó)也提出了自己的“嫦娥”探月計(jì)劃。月球車是“落月探測(cè)”中重要組成部分?；陬A(yù)測(cè)顯示的連續(xù)遙操作技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)月球車的有效控制。本文主要針對(duì)月球車連續(xù)遙操作過程中的預(yù)測(cè)顯示技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　本文在已取得的輪地接觸力學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上，基于加拿大CMLabs公司開發(fā)的Vortex動(dòng)力學(xué)平臺(tái)，針對(duì)月球車的移動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)出了一款實(shí)時(shí)高保真度月球車預(yù)測(cè)仿真平臺(tái)——ROSTDyn，并對(duì)其實(shí)時(shí)

2、性進(jìn)行了測(cè)試，為連續(xù)遙操作的預(yù)測(cè)顯示提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。在該平臺(tái)的基礎(chǔ)上，針對(duì)基于預(yù)測(cè)顯示進(jìn)行月球車連續(xù)遙操作的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究：對(duì)基于預(yù)測(cè)顯示的連續(xù)遙操作系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，分析了遙操作系統(tǒng)的中所存在的時(shí)延，同時(shí)對(duì)連續(xù)遙操作系統(tǒng)的工作流程進(jìn)行了分析。本課題詳細(xì)分析了遙操作過程中存在的預(yù)測(cè)誤差，并基于月球車輪地相互作用力學(xué)模型，系統(tǒng)地研究了預(yù)測(cè)顯示的模型誤差在線修正理論，提出了預(yù)測(cè)模型在線修正算法，最后采用ROSTDyn預(yù)測(cè)仿真平臺(tái)對(duì)其進(jìn)

3、行了驗(yàn)證。本文對(duì)于月球車的連續(xù)遙操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性和透明性也進(jìn)行了理論分析和研究，為后續(xù)連續(xù)遙操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供理論指導(dǎo)。
　　本文利用月球車原理樣機(jī)對(duì)所開發(fā)的月球車預(yù)測(cè)仿真平臺(tái)的預(yù)測(cè)精度進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)兩組試驗(yàn)：爬坡試驗(yàn)和橫過斜坡試驗(yàn)，對(duì)滑轉(zhuǎn)率、沉陷量和輪地相互作用力等的試驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，證明 ROSTDyn具有較高的預(yù)測(cè)精度，滿足連續(xù)遙操作預(yù)測(cè)顯示的需要。
　　本文通過對(duì)預(yù)測(cè)顯示仿真平臺(tái)的研發(fā)，以及連續(xù)遙操作系統(tǒng)