十年追夢路，九天攬月回

我國古代，月球又被稱為太陰、玄兔、嬋娟、玉盤，美麗的名字寄托著人們對月球的無限向往。從古至今，九天攬月一直是中華民族的美好夢想。

探月工程三期嫦娥五號任務(wù)是探月工程重大科技專項“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略的最后一步，是我國復(fù)雜程度最高、技術(shù)跨度最大的航天系統(tǒng)工程。返回器于2020年12月17日攜帶月球樣品在內(nèi)蒙古四子王旗地區(qū)安全著陸，首次實現(xiàn)了我國地外天體采樣返回，標(biāo)志著中國航天向前邁出的一大步。

嫦娥五號探測器研制團(tuán)隊從研制之初就堅持創(chuàng)新驅(qū)動，力求吃透技術(shù)，探尋技術(shù)的原理和方法。十年時間里，研制團(tuán)隊一步步實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化、一次次進(jìn)行技術(shù)驗證，確保了設(shè)計正確、驗證充分，相繼突破了月面無人自動采樣返回探測器系統(tǒng)設(shè)計、月面采樣封裝、月面起飛上升、月球軌道交會對接與樣品轉(zhuǎn)移、月地轉(zhuǎn)移入射、攜帶月球樣品高速再入返回地球、復(fù)雜探測器裝配集成與測試以及月面無人自動采樣返回地面綜合試驗等諸多關(guān)鍵技術(shù)。本?？茄兄茍F(tuán)隊部分研究成果和經(jīng)驗的總結(jié)。

《嫦娥五號月球軌道交會對接遠(yuǎn)程導(dǎo)引軌道設(shè)計與飛行實踐》重點介紹了月球軌道交會對接遠(yuǎn)程導(dǎo)引多脈沖調(diào)相軌道方案的選擇，標(biāo)稱軌道優(yōu)化設(shè)計，軌控策略和誤差分析以及實際飛行軌道控制情況。

《嫦娥五號輕量化高精度上升器結(jié)構(gòu)設(shè)計》從結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計、結(jié)構(gòu)高精度設(shè)計、高精度有效載荷指向變化預(yù)示等3方面介紹了嫦娥五號上升器結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與實現(xiàn)情況。

《嫦娥五號探測器系統(tǒng)級電性能測試設(shè)計與實踐》提出了狀態(tài)遍歷及增量式集成的系統(tǒng)級測試方法，并從系統(tǒng)級電性能測試設(shè)計、任務(wù)剖面分層驗證策略、場景與動作的定量驗證等方面進(jìn)行了闡述。

《逆金字塔式安全著陸點選擇方法》建立了月面地形安全性分析與定量搜索模型，該模型呈四層逆金字塔結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于著陸下降過程的標(biāo)稱航跡設(shè)計和軌道控制策略制定。

《嫦娥五號探測器自主著陸視覺避障方法與評價》采用K均值聚類和Delaunay三角剖分方法，并設(shè)計安全系數(shù)評價方法選擇安全落點實現(xiàn)光學(xué)粗避障；提出概率模型評價點云所示區(qū)域的著陸安全性實現(xiàn)激光精避障。

《航天器飛行控制仿真與平行系統(tǒng)》提出了一種可組裝的飛控仿真與平行系統(tǒng)方案，實現(xiàn)前端仿真與驗證、后端決策與支持，并應(yīng)用于嫦娥五號的飛控工作。

《嫦娥五號探測器采樣區(qū)快速視覺測量技術(shù)及應(yīng)用》提出時空受限條件下相機(jī)標(biāo)定、月面弱紋理密集匹配和地面驗證方法，實現(xiàn)采樣區(qū)地形的快速三維重建和景物測量。

《采用視覺伺服的月球樣品容器夾持控制方法》通過獲取機(jī)械臂末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及樣品容器特征，對機(jī)械臂末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)位姿的控制參數(shù)進(jìn)行估計，實現(xiàn)了對樣品容器的精確夾持。

《嫦娥五號探測器月面鏟挖采樣前后狀態(tài)變化分析》采用嫦娥五號月面采樣獲取的彩色圖像數(shù)據(jù)，對采樣前后月表層和次表層物質(zhì)反射率、顆粒形態(tài)等月壤狀態(tài)差異進(jìn)行了分析與探討。

《嫦娥五號探測器供配電系統(tǒng)設(shè)計與驗證》介紹了在復(fù)雜空間環(huán)境下多任務(wù)、多模式高可靠輕小型化供配電系統(tǒng)設(shè)計方案，以及能量平衡仿真、多母線融合控制、集成化功率調(diào)節(jié)與配電單元設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)。

《嫦娥五號探測器多艙段間接力式校時及誤差控制方法》通過相鄰艙段間接力式時間傳遞和時間基準(zhǔn)設(shè)備索引識別實現(xiàn)自主校時，并綜合使用多種方法實現(xiàn)校時誤差控制。

《月球軌道器模塊化綜合電子設(shè)計與實現(xiàn)》從體系架構(gòu)、模塊劃分、通用化內(nèi)總線設(shè)計、信息流設(shè)計、可重構(gòu)計算機(jī)設(shè)計等方面，介紹了嫦娥五號軌道器可重構(gòu)模塊化綜合電子的設(shè)計方案。

《月地高速再入返回器彈道重建與氣動力參數(shù)辨識》采用輸出誤差法辨識傳感器誤差及狀態(tài)量初值完成彈道重建，并通過線性回歸法完成氣動力參數(shù)辨識，驗證了相應(yīng)速域的氣動設(shè)計方法。

《嫦娥五號返回器降落傘回收動力學(xué)建模與分析》建立了返回器回收著陸段高保真拉直充氣和穩(wěn)定下落動力學(xué)模型，并對返回器開傘后飛行軌跡的偏差特性進(jìn)行了分析。

特別感謝論文作者、審稿專家和編輯部同志的辛勤工作。浩瀚宇宙，探索永無止境，中國航天人的追夢腳步不會停止，讓我們繼續(xù)努力，為建設(shè)航天強(qiáng)國，為祖國航天事業(yè)的發(fā)展再立新功。