【技术实现步骤摘要】
一种携带多微纳卫星组网的无人智能火星探测系统及方法
本公开涉及航空航天领域，尤其涉及一种携带多微纳卫星组网的无人智能火星探测系统及方法。
技术介绍
中国未来将进行深空探测，探测太阳系、火星、小行星等，探寻地外生命信息。针对火星的探测任务，主要包括探索火星的生命活动信息，包括火星过去、现在是否存在生命，火星生命生存的条件和环境以及对生命起源和地外生命的探测。针对火星本体的科学研究，将包括对火星磁层、电离层和大气层的探测与环境科学，包括火星的地形、地貌特征与分区，火星表面物质组成与分布，地质特征与构造区划；对于火星内部结构、成分，火星的起源与演化也将进行进一步的研究和探索。但是，在目前的火星探测过程中，由于火星与地球距离遥远，探测器与地球之间的通信存在至少10分钟的时间差。这意味着，探测器着陆时可能与地球“失联”，一旦失去控制就将撞毁在火星表面。这就要求探测器在着陆阶段必须具有自主导航、控制和障碍规避的能力。目前成功着陆的火星探测器在着陆阶段采用的导航方案，只在进入火星大气层之前的巡航段采用地面深空网和星敏感器获得精确的大气进入...
【技术保护点】
1.一种携带多微纳卫星组网的无人智能火星探测系统，包括：/n火星探测器(2)，用于采集火星表面的环境信息及获取火星岩体样本；/n多个微纳卫星(1)，所述多个微纳卫星(1)形成微纳卫星组网(10)，运行于距离火星固定高度的轨道，并在所述轨道获取火星表面图像及定位信息，用于辅助火星探测器(2)进行探测工作；/n地面协同控制工作站(3)，与所述火星探测器(2)及多个微纳卫星(1)进行无线通信，用于根据所述微纳卫星组网(10)与火星探测器(2)的状态信息对探测任务进行设计和规划，并对所述微纳卫星组网(10)与火星探测器(2)进行调度；/n协同控制模型库(4)，包括多微纳卫星组网控制...
【技术特征摘要】
1.一种携带多微纳卫星组网的无人智能火星探测系统，包括：
火星探测器(2)，用于采集火星表面的环境信息及获取火星岩体样本；
多个微纳卫星(1)，所述多个微纳卫星(1)形成微纳卫星组网(10)，运行于距离火星固定高度的轨道，并在所述轨道获取火星表面图像及定位信息，用于辅助火星探测器(2)进行探测工作；
地面协同控制工作站(3)，与所述火星探测器(2)及多个微纳卫星(1)进行无线通信，用于根据所述微纳卫星组网(10)与火星探测器(2)的状态信息对探测任务进行设计和规划，并对所述微纳卫星组网(10)与火星探测器(2)进行调度；
协同控制模型库(4)，包括多微纳卫星组网控制模型库以及火星探测器控制模型库，用于根据地面协同控制工作站(3)的决策结果和控制策略提供相应的控制算法和控制模型。
2.根据权利要求1所述的携带多微纳卫星组网的无人智能火星探测系统，其中，所述微纳卫星(1)包括：
第一传感器组，所述第一传感器组用于辅助火星探测器着陆及感知周边环境，以及为地面科研人员提供关于火星的科研数据；
第一导航模块，用于为微纳卫星(1)及火星探测器提供定位与导航功能，使得在火星探测器(2)下降过程中为火星探测器(2)提供定位服务；
第一无线通信模块，用于与所述地面的协同工作站(3)和火星探测器(2)进行通信；
轨道与飞行控制模块，所述轨道与飞行控制模块包括变轨发动机，用于控制飞行轨道或当前队形；以及能源动力系统。
3.根据权利要求2所述的携带多微纳卫星组网的无人智能火星探测系统，其中，所述火星探测器包括第二导航模块，所述第一导航模块与第二导航模块获取的数据相结合用于为火星探测器(2)提供定位功能。
4.根据权利要求3所述的携带多微纳卫星组网的无人智能火星探测系统，其中，所述的火星探测器(2)还包括行走部分、第二传感器组、第二无线通信模块、太阳能电池板动力系统、机械臂样本采集部分以及气囊与反推火箭着陆部分。
5.根据权利要求1所述的携带多微纳卫星组网的无人智能火星探测系统，其中，所述地面协同控制工作站(3)包括：
决策模块，所述决策模块包括：
系统故障决策模块，所述系统故障决策模块包含多微纳组网故障诊断模块与火星探测器故障诊断模块；
控制决策模块，所述控制决策模块包含多微纳组网队形变换、编队模块与探测器移动、避障、采集模块；以及
智能规划与决策模块，智能规划与决策模块包含任务规划模块...
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