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田文一号宇宙飞船的主要部件
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有限公司 根据设计田文一号控制系统的研究人员的说法，火星着陆任务只成功了大约一半的时间，这个速度在很大程度上取决于进入、下降和着陆(EDL)阶段
他们于10月16日在《空间:科学与技术》上发表了他们对田文一号的制导、导航和控制方法
“EDL阶段从火星大气界面开始，以地面着陆结束，对于火星着陆任务至关重要，”北京控制工程研究所研究员教授王晓蕾说
王解释说，大多数故障发生在这一阶段，通常是因为火星和地球之间的通信延迟太大，无法适应阶段的时间紧迫性
“航天器必须执行自主制导、导航和控制(GNC)，以提供可靠的关键事件触发，以及准确可靠的状态估计，以实现准确可靠的轨迹和姿态控制，”王说
“任何错误都可能导致任务失败
" 据第一作者、北京控制工程学院空间智能控制科学与技术实验室研究员黄先宇教授介绍，从火星环境到EDL进程的复杂性，再到有限的星载计算能力，多种不确定性使设计合适的GNC系统变得更加复杂
田文一号任务简介
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有限公司 “为了应对这些挑战，GNC的硬件应该有一定程度的冗余，而GNC的算法应该适合在船上实现，对传感器和执行器的部分故障具有鲁棒性，并能适应不确定性，”黄说
田文一号包括一个轨道器和一个下降舱，下降舱包括一个隔热罩、一个后壳和一个带有着陆平台和漫游车的着陆器
当从轨道移动到着陆时，探测器分裂，下降舱进入火星大气层，开始EDL进程
此阶段的控制要求:所有关键事件正确触发；没有设备作为独立的部件碰撞；着陆器在预选的着陆区域内选择特定的着陆地点；着陆器的速度、角速度和其他特性落在要求的范围内；并且该过程不会消耗不合理的燃料量
为了满足EDL的要求，该团队在中国探月飞船“嫦娥三号”和“嫦娥五号”之前使用的GNC设计的基础上，以及在其他成功的火星着陆任务中使用的控制系统上进行了改进
王(音)和黄(音)指出，该团队还创新了新的方法，包括一种算法，可以更准确地解释和预测动态运动，以平衡降落伞初始张开到更平稳着陆的极端摆动
黄说:“田文一号的成功着陆证明了系统设计的有效性，它在火星着陆时具有小的着陆月食、柔和的着陆速度和稳定的垂直姿态。”
田文一号EDL的示意图和GNC模式
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有限公司 研究人员指出，田文一号降落在一个相对平坦的地区，但未来的任务将针对地形更加崎岖、潜在科学价值更高的地区
“这将对这项技术提出新的要求，”王说
“制导、导航和控制系统必须具有高精度导航和更强的机动性或减速能力
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