2020년 12월 17일 베이징 시간으로 달 탐사 프로젝트의 Chang'e-5 귀환자가 내몽골 시즈왕치(Siziwangqi) 예정 지역에 성공적으로 착륙하여 "선회, 하강"의 3단계 개발 계획을 성공적으로 마쳤다. 그리고 중국의 달 탐사 프로젝트의 반환". Chang'e-5 임무에서 실현된 일련의 핵심 기술은 중국이 우주 기술 수준을 업그레이드하고, 달 탐사 엔지니어링 시스템을 개선하고, 달 과학 연구를 수행하고, 후속 달 및 성간 탐사 임무를 조직하는 데 중요한 이정표다.
Chang '-5의 전체 여행 동안 주요 어려움 중 하나는 라이저, 궤도선 및 귀환선 조합의 달 궤도의 랑데부 및 도킹이다. 우주선 랑데부 및 도킹은 중요한 우주 활동으로 궤도상 서비스 및 유인 우주 비행과 같은 우주 임무에 대한 기본적인 기술 지원을 제공한다.
우주 랑데부 및 도킹의 어려움과 높은 비용 때문에 우주선이 우주 임무를 수행하기 전에 제어 시스템의 효율성을 검증하기 위해 동등한 지상 시뮬레이션 테스트를 수행해야 한다. 지상 테스트의 어려움은 우주에서 미세 중력 환경을 시뮬레이션하는 것이다. 공중부양 플랫폼을 기반으로 하는 지상 반물리 시뮬레이션 플랫폼은 위성의 궤도 운동 및 제어의 실제 상태를 크게 시뮬레이션할 수 있으며 높은 신뢰도로 지상 시뮬레이션을 실현할 수 있다.
우주선 지상 반물리 시뮬레이션 플랫폼은 일반적으로 대리석 플랫폼, 공중 부양 플랫폼(공기 부양 시뮬레이터), 통신 시스템 및 측정 시스템 하위 시스템으로 구성된다. Nanjing University of Aeronautics and Astronautics의 Kang Guohua 교수 연구팀은 3-DOF 공기 부상 플랫폼을 기반으로 우주선의 지상 반물리 시뮬레이션 플랫폼을 설계하고 NOKOV 광학 모션 캡처 시스템을 측정 시스템으로 통합했다. -물리적 시뮬레이션 플랫폼. 8대의 NOKOV 광학 모션 캡처 카메라가 현장의 대리석 공중 부양 플랫폼 주위에 세워지고 마커는 설계된 규칙에 따라 공중 부양 플랫폼 상단에 배치되고 마커는 공중 부양 플랫폼과 동시에 움직인다. 모션 캡처 카메라는 상태 관찰자로서 랜드마크 포인트의 실시간 위치 및 속도(각속도) 및 기타 모션 상태 정보를 수집하고 계산한다. 제어 모듈은 위의 정보를 항법 참조 신호(두 개의 에어베어링 플랫폼 사이의 상대 위치 및 자세)와 결합하고 처리 후 제어력을 출력한다. 추력분포 후 액츄에이터의 각 노즐에 필요한 분사력을 출력한다. 액추에이터는 신호를 PWM으로 솔레노이드 밸브 스위칭 펄스 신호로 변조하여 공기 주입을 실현하고 기준 신호와 함께 이동하도록 공기 베어링 플랫폼을 제어하며 우주선 랑데뷰 제어 알고리즘의 견고성과 수렴 성능을 신속하게 검증한다.
또한 반물리 분야에서 평면 에어베어링 플랫폼의 중심 위치 변화(로봇 팔의 움직임, 연료 소모 및 위성의 조합 및 변형)를 목표로 위치 관찰을 기반으로 한 중심 보정 방법도 제안했다. 마이크로 위성 시뮬레이션 시스템 및 반물리 시뮬레이션 플랫폼에서 데이터 수집, 3축 에어베어링의 임의의 3개 고정점의 실시간 운동 궤적을 통해 에어베어링 플랫폼의 중심을 실시간으로 보정 모션 캡처 시스템으로 얻은 플랫폼 본체로 방법의 효과를 검증했다.
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