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嫦娥三号巡视器机构控制与驱动器
嫦娥三号月面巡视高精集成控制,轻量节能,保障探月。
产品类型
控制驱动器
产品标签
材料节约
通信网络技术
航空、航天材料
巡视器
机构控制
驱动
嫦娥三号
适用行业
制造业
适用场景
空间探测
产品创新性
该产品创新性体现在:首次实现空间电子设备高密度集成与轻量化设计,突破苛刻重量功耗限制;开创性应用自适应与多轮协同驱动控制,实现月面高精度移动及无制动可靠制动;结合变细分、负载扰动前馈等先进电机控制技术
潜在经济效益
该产品通过高密度集成控制器和精密运动控制技术,显著降低了探月任务的成本与能耗。其在月面极端环境下的高可靠性与精准操控,大幅提升任务成功率,避免巨额投资损失。
潜在减碳效益
本项目高集成、低功耗、轻量化与精密控制技术,可推广至地面工业、智能制造及电动交通,有效减少能源消耗与材料需求,降低全生命周期碳排放。
产品提供方
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上海宇航系统工程研究
上海宇航系统工程研究
上海宇航系统工程研究所致力于航天与国防系统研发,为国家航天事业和国防安全提供核心技术支持。
中国, 上海市
产品详情

本项目来源于国家重大专项工程探月工程二期任务,是工程五大系统之一探测器系统的组成部分。本项目的研究突破了空间电子设备一体化综合设计技术、月面巡视移动系统机构驱动控制技术、结构与机构分系统桅杆、太阳翼驱动控制技术等关键技术,确保了嫦娥三号月面巡视任务的成功实现。其主要创新点如下:
1、提出了以高功能密度(0.0866kg/台)为优化目标的高可靠集成控制器设计方法,以1.6kg重 量、7w功耗(不含电机驱动功耗)实现了对19台电机的高精度闭环控制,解决了探月任务对 重量、尺寸、功耗指标苛刻要求下的电子设备轻量化、一体化和集成化的设计难题。
  2、首次在空间机构控制领域采用了针对正逆向负载的自适应驱动控制方法和基于相邻交叉耦合 的多轮协同驱动控制方法,解决了多轮运动的协调工作,实现了无制动器条件下的可靠制动 和月面高精度移动控制。
  3、采用了基于变细分分辨率和变磁链轨迹相结合的步进电机高速控制技术和基于负载扰动前馈 补偿的直流无刷电机低速控制技术,实现了步进电机高速启动和直流无刷电机低速控制。
  4、首次在空间机构控制领域提出了由旋转变压器和电机霍尔信号进行数据融合的方法,解决了 霍尔信号的畸变问题,实现了高精度移动轮系的位置/速度信息的稳定输出。
  5、采用了低等级芯片升级筛选试验技术,发明了一种大功率器件的散热加固装置,解决了在月 面高温环境下电子设备可靠工作的难题。
本项目的主要技术指标如下表所示:
序号 项目 技术指标
1 质量 1645.58g
2 功耗 6.565W
3 控制电机数 17台(其中2台为双绕组电机)
4 功能密度 0.0866kg/台电机
5 传感器采集 14台旋转变压器、13路温度信号、25路电流信号、
22路分系统备份遥测、2路微动开关
6 控制周期 20ms/19套电机绕组
7 位置控制精度 除太阳翼驱动机构外:0.3°(3σ);
太阳翼驱动机构:1°(3σ)
8 速度控制精度 0.3°/s (3σ)
9 步进电机最高转速 5000°/s
10 BLDC电机最低转速 14.7r/min
11 工作温度范围 -35~+70℃
本项目研制过程中申请专利11项,其中4项已获授权,撰写论文3篇。在我国探月二期嫦娥三号任务中,机构控制与驱动器实现了对月面巡视器平台上所有活动部件,包括移动轮系、桅杆、机械臂、太阳翼共计17套机构的运动控制。嫦娥三号任务的圆满成功,首次实现了我国航天器在地外天体的软着陆和巡视勘察,标志着我国探月工程第二步目标的全面实现,在我国航天事业的发展中具有里程碑意义。是中国人民在攀登世界科技高峰征程上铸就的新辉煌,是中华民族为人类探索利用太空做出的又一卓越贡献。

最后更新日期
12:15:27, Nov 04, 2025
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