楊建中，吳 瓊，于登云，姜生元，徐趙東，崔平遠(yuǎn)

（1. 北京空間飛行器總體設(shè)計部，北京 100094；2. 南京航空航天大學(xué) 航空學(xué)院，南京 210016；3. 中國航天科技集團(tuán)有限公司，北京100048；4. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 機電學(xué)院，哈爾濱 150001；5. 東南大學(xué) 土木工程學(xué)院，南京 210096；6. 北京理工大學(xué) 宇航學(xué)院，北京 100081）

引 言

近年來，隨著人工智能及遙測、遙控技術(shù)的發(fā)展[1-2]，無人深空探測（簡稱無人探測）得到了迅速發(fā)展[3-5]。與載人探測相比，無人探測探測器系統(tǒng)組成簡單、探測器質(zhì)量與體積較小，且飛行與探測過程不涉及人員安全，因此具有對運載能力的要求低、可探測時間長、對目標(biāo)星體與探測位置約束少、任務(wù)實施成本低、探測過程靈活等優(yōu)點。從世界已經(jīng)公布的月球及以遠(yuǎn)深空探測計劃可以看出，無人探測仍是近期深空探測發(fā)展的主流[6-10]。在我國“繞、落、回”三步走的無人月球探測計劃即將結(jié)束之際，2019年初又公布了無人月球探測后續(xù)計劃，提出了構(gòu)建無人月球科考站（以下簡稱科考站）的基本設(shè)想[11]。構(gòu)建科考站是深化月球資源勘查、探索月球資源利用、拓展深空探測能力的重要基礎(chǔ)和關(guān)鍵途徑，是各航天大國搶占的空間科技戰(zhàn)略制高點[12-16]，對推動國家科技發(fā)展、提升國家科技實力、實現(xiàn)科學(xué)突破具有不可替代的重大作用。

科考站不同于月球基地，二者的根本差別在于前者的服務(wù)對象是月面工作的多種機器人及相應(yīng)的裝備，后者的服務(wù)核心是實現(xiàn)登月的航天員。因此，科考站的構(gòu)建是以完成基本探測任務(wù)為中心，不用考慮人員的生命保障及生活問題，而月球基地的構(gòu)建則必須以保障航天員的安全為中心，在此基礎(chǔ)上考慮如何完成相應(yīng)的探測任務(wù)。月球基地構(gòu)建的許多基本設(shè)想及方案[17-21]并不適用于科考站。相對于在我國“繞、落、回”無人月球探測任務(wù)，科考站任務(wù)將充分利用探月工程前三期突破的繞月測控技術(shù)、月面軟著陸技術(shù)、月面巡視勘查技術(shù)和月夜生存技術(shù)等，進(jìn)一步重點開展月球資源的長期深度探測與原位利用，同時開展月基長期科學(xué)研究，從而推動空間科學(xué)發(fā)展，為太空資源利用打下基礎(chǔ)，并為載人登月提供短期駐留環(huán)境和技術(shù)驗證。如何針對科考站的構(gòu)建目標(biāo)，確定其基本的組成方案及相應(yīng)的構(gòu)建與運行過程，同時針對其構(gòu)建與長期運行的基本需要，識別相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)，并及早突破，是科考站構(gòu)建與穩(wěn)定運行必須解決的重要問題。

本文對科考站構(gòu)建與運行過程面臨的問題進(jìn)行分析，識別、探討其中的關(guān)鍵技術(shù)，為未來科考站的建設(shè)與長期穩(wěn)定運行奠定基礎(chǔ)。

1 科考站的基本功能與組成

科考站是在月面開展長期無人科學(xué)勘查及作業(yè)活動的重要設(shè)施。它一般包括多個協(xié)同工作的著陸器、機器人、功能艙組合體等探測任務(wù)執(zhí)行裝備，通信與測控站、太陽能（核）電站、著陸/起飛試驗場等探測任務(wù)支撐設(shè)施，以及科學(xué)探測儀器設(shè)備等，是既可以在月面自主運行，又可以在地面人員的遙控下完成相應(yīng)探測活動的智能體集群系統(tǒng)，其基本組成如圖1所示。

圖1 科考站的基本組成Fig. 1 Sketch of robotics lunar scientific base

著陸器將科考站運行所需的裝備從地球軌道或月球軌道運送到月面，實現(xiàn)相關(guān)裝備在月面的穩(wěn)定、安全著陸，而后根據(jù)需要將裝備轉(zhuǎn)運到月面指定地點，并與已有裝備進(jìn)行必要的對接、組裝，形成功能艙組合體。機器人是完成月面科學(xué)勘查活動的執(zhí)行者，它既可以獨立著陸于月面，也可以通過著陸器運送至月面。

機器人具有多種不同的形式，根據(jù)任務(wù)配置不同的科學(xué)勘查儀器，并根據(jù)到達(dá)的區(qū)域范圍不同，采用不同的運動方式，如月面飛鳥機器人，通過噴氣推進(jìn)及相應(yīng)的軟著陸，像飛鳥一樣具備飛行、軟著陸、行走及再飛行等活動方式，可以實現(xiàn)大范圍快速飛行勘查與局部漫步式詳細(xì)勘查的結(jié)合。功能艙組合體可為相應(yīng)的機器人、儀器設(shè)備等提供電能及燃料的補給，或通信、環(huán)境防護(hù)等功能支撐和保護(hù)，同時，還可以作為資源勘查或科學(xué)研究的平臺。通信與測控站、太陽能（核）電站等探測任務(wù)支撐裝備，則為功能艙組合體以及機器人等提供通信、控制、能源補給等保障。

用于科學(xué)探測的儀器設(shè)備需根據(jù)科學(xué)目標(biāo)來確定，科學(xué)目標(biāo)一般包括兩個方面的內(nèi)容，即通過對月球熱點區(qū)域的長期深度勘察，進(jìn)一步揭示月球自身相關(guān)特性，同時在月面開展相應(yīng)的探索實驗。揭示月球自身相關(guān)特性的活動包括探索月球的地質(zhì)構(gòu)造及相應(yīng)的物質(zhì)資源構(gòu)成，尋找人們所關(guān)心的物質(zhì)（如水冰等），并確定其在月面下的分布情況等研究工作。探索實驗包括月基天文觀測、物質(zhì)合成及生命科學(xué)模擬實驗研究等。相關(guān)的科學(xué)探測儀器設(shè)備包括天文望遠(yuǎn)鏡、月震儀、月壤分析光譜儀、月面鉆取裝置、水冰分離與收集箱、植物溫箱以及多種相機等。典型的儀器設(shè)備如圖2所示。為完成特定科學(xué)實驗，可能需要從地面將一些特定樣品帶到月面，這些儀器設(shè)備或特殊樣品由機器人或功能艙攜帶，以完成相應(yīng)的科學(xué)探測及科學(xué)實驗任務(wù)。

圖2 科考站可用的典型科學(xué)儀器[22-25]Fig. 2 Several science instruments for robotics lunar scientific bases[22-25]

2 科考站構(gòu)建與運行過程面臨的問題

2.1 科考站的構(gòu)建與運行過程

科考站的基本構(gòu)建過程如圖3所示。包括科考站選址、地月之間裝備運輸、裝備在月面的定點投送、裝備在月面運送及對接組裝、有效載荷（科學(xué)儀器）投放等活動。科考站的選址是指根據(jù)既定的科學(xué)探測目標(biāo)，結(jié)合可能的著陸能力，在最利于實現(xiàn)科學(xué)突破的區(qū)域選擇、確定科考站的構(gòu)建位置。而后根據(jù)科學(xué)目標(biāo)確定所需的裝備，并配備相應(yīng)的科學(xué)儀器，將裝備從地面運送到月球軌道，進(jìn)一步將其從月球軌道定點投送到月面著陸點。

圖3 月球科考站構(gòu)建的基本過程Fig. 3 Construction process of the robotics lunar scientific base

所謂定點投送是指在月面上的實際著陸點不能明顯偏離預(yù)期著陸點，否則，不同裝備之間的組裝及協(xié)同工作將難以開展。裝備在月面投送完成后，則根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的裝備運送及對接組裝，使多個裝備形成有機的整體，完成裝備之間的能源補給、勘察樣品交換或轉(zhuǎn)移以及信息交換與處理等任務(wù)。在裝備運送過程中，可以根據(jù)需要將相應(yīng)的有效載荷（如月震儀等）投放在期望的位置點，以便于科學(xué)勘查工作的開展。

科考站的基本運行過程如圖4所示。包括科學(xué)勘查、裝備的休眠–喚醒–自檢–維護(hù)、裝備遷移、裝備再組合及再勘查等活動。科學(xué)勘查是指根據(jù)預(yù)定的任務(wù)目標(biāo)開展相應(yīng)的探測活動，如月球資源鉆探、天文觀測、射線測量、月面形貌拍照、月震監(jiān)測、月塵特性研究等。

圖4 科考站的運行過程Fig. 4 Operation process of the robotics lunar scientific base

為提高勘查的效率和效果，該活動將由位于同一區(qū)域內(nèi)多個探測點的多個裝備同時開展。根據(jù)月面夜晝的變換規(guī)律及相應(yīng)的溫度、光照條件，裝備進(jìn)入相應(yīng)的休眠、喚醒及工作等不同模式?；诠ぷ髑暗淖詸z情況，確定、記錄裝備的自身狀態(tài)，并根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的能源補給等維護(hù)活動，以便持續(xù)開展勘查。當(dāng)在某個區(qū)域內(nèi)的勘查目標(biāo)完成后，相應(yīng)的裝備根據(jù)新勘查目標(biāo)進(jìn)行整體遷移，進(jìn)入新的區(qū)域開始下一段勘查活動。同時，根據(jù)遷移后自檢結(jié)果、損傷情況及具體科學(xué)目標(biāo)的變化，功能艙等裝備之間可以進(jìn)行必要的對接組合，以保證勘查活動的針對性和持續(xù)推進(jìn)。

科考站的構(gòu)建與運行將是同步進(jìn)行的，這里為了便于陳述而把二者分開介紹。另外，在構(gòu)建與運行過程中，地面工作人員可以根據(jù)任務(wù)進(jìn)展或裝備運行情況，在任一環(huán)節(jié)進(jìn)行干預(yù)，以確保勘查活動的持續(xù)、穩(wěn)定運行。人為干預(yù)未在構(gòu)建及運行過程中體現(xiàn)。

2.2 科考站構(gòu)建與運行面臨的基本問題

科考站構(gòu)建的首要問題就是如何將科考所需裝備安全送達(dá)月面，即勘查裝備在月面的安全著陸問題?？瓶颊镜臉?gòu)建將根據(jù)可能的著陸能力，以最利于實現(xiàn)科學(xué)探測突破（如最易于發(fā)現(xiàn)水冰或礦產(chǎn)資源富集區(qū)等）為目標(biāo)，因此，科考站的選址要求與我國月球探測“繞、落、回”重大工程實施過程中在月面尋找“平原地區(qū)”作為著陸點的要求不同，科考站的構(gòu)建區(qū)域可能具有月面形貌更復(fù)雜、月壤承載力特性更離散等特征。目前已經(jīng)成熟的被動軟著陸技術(shù)所采用的著陸緩沖機構(gòu)，大多在著陸前實現(xiàn)鎖定，多套著陸緩沖機構(gòu)的姿態(tài)不能根據(jù)月面的起伏情況做適應(yīng)性調(diào)整，著陸過程中緩沖力的大小也不能隨沖擊載荷的變化做適應(yīng)性的主動變化，因此難以滿足科考站構(gòu)建過程中裝備的安全著陸要求，必須突破主動軟著陸方法，使多套著陸緩沖機構(gòu)通過位姿的協(xié)同調(diào)整，主動適應(yīng)月面形貌特征，實現(xiàn)多套著陸緩沖機構(gòu)的同步觸月，并根據(jù)著陸過程中月壤的沖擊力學(xué)特性主動調(diào)整緩沖力性能，在有效控制著陸過程沖擊響應(yīng)的同時，確保裝備姿態(tài)的穩(wěn)定性。另外，結(jié)合并聯(lián)行走機構(gòu)的運動原理[26]，通過著陸緩沖機構(gòu)的多功能融合創(chuàng)新設(shè)計，將其由單一緩沖功能的機構(gòu)拓展為集著陸緩沖、運輸行走及姿態(tài)調(diào)整于一身的多功能機構(gòu)，為系統(tǒng)解決裝備的安全著陸、科考站構(gòu)建過程中裝備的平穩(wěn)運輸與組裝過程中的裝備對接調(diào)姿等諸多問題奠定基礎(chǔ)。

其次是裝備之間的協(xié)同、自主作業(yè)問題。組成科考站的功能艙等裝備的重量或體積大、數(shù)量多，這些裝備的移動及組裝過程對多機協(xié)同作業(yè)的要求高。否則，將難以實現(xiàn)不同位置裝備在同一目標(biāo)地點的聚集，以及多裝備組裝過程中的對接調(diào)姿。另外，同一著陸器上也將帶有更多的探測、作業(yè)載荷，為使這些有效載荷發(fā)揮各自的效能，也需要它們協(xié)同工作。再者，科考站上實施探測的多臺機器人之間也需協(xié)同工作，以實現(xiàn)高效率和高效益的探測。即科考站在復(fù)雜月面環(huán)境下構(gòu)建和運行的過程中，存在裝備類別和數(shù)量多、約束復(fù)雜等問題，要求裝備在探測作業(yè)、移動及組裝對接過程中具有良好的協(xié)同性、較高的自主性、操作的精準(zhǔn)性和可靠性，因此，必須開展裝備移動中的步態(tài)規(guī)劃、定位與態(tài)勢感知及多機智能協(xié)同作業(yè)等方面的研究，實現(xiàn)裝備在月面的平穩(wěn)移動、區(qū)域及定點聚集和多裝備的自主、精準(zhǔn)作業(yè)。

最后是裝備長期服役過程中月面環(huán)境因素的綜合影響與防控問題。為在月面實施長期、深度的探測，其構(gòu)建與運行是一個長期的、循序漸進(jìn)的過程[27]。從科考站開始構(gòu)建到其壽命結(jié)束的累計時間應(yīng)在10年以上。在科考站裝備長期服役過程中，月面的大溫變、高真空、帶電月塵、復(fù)雜月貌等環(huán)境因素及其耦合作用將對裝備性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。采用傳統(tǒng)的單一環(huán)境因素對材料及裝備性能影響的研究方法，將難以揭示科考站中有關(guān)裝備長期服役的失效機理。同時，現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)難以在地面通過硬件系統(tǒng)全面模擬月面的復(fù)雜環(huán)境條件，也難以對勘查裝備開展多環(huán)境因素下的長壽命驗證工作。因此，必須開展月面綜合環(huán)境因素致?lián)p機理研究以及地面等效加速模擬技術(shù)研究，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建裝備在月面環(huán)境下的服役壽命預(yù)測方法，為準(zhǔn)確評估及確?？瓶颊镜姆坌芴峁┝炕?。

3 科考站構(gòu)建及長期運行關(guān)鍵技術(shù)

3.1 裝備定點主動軟著陸技術(shù)

與傳統(tǒng)的月面一次性軟著陸的無人、短期探測模式不同，科考站構(gòu)建過程中所需的多種裝備要經(jīng)過月面多次軟著陸活動才能實現(xiàn)相應(yīng)的投送目標(biāo)，并且科考站的相關(guān)裝備要經(jīng)歷長期的探測歷程。由于裝備在月面運輸速度的緩慢性、困難性[28-29]，為順利實現(xiàn)裝備的運輸和多裝備間的組裝，著陸區(qū)范圍將限制在百米量級的較小區(qū)域。同時，為更好地實現(xiàn)科學(xué)突破，著陸點通常會選擇月面形貌更復(fù)雜、月壤承載力特性更離散的區(qū)域。因此，裝備的軟著陸技術(shù)必須適應(yīng)著陸點的惡劣環(huán)境條件。著陸區(qū)內(nèi)的非結(jié)構(gòu)化月貌環(huán)境、非確知月壤力學(xué)特性等對裝備在月面的定點軟著陸安全帶來了巨大挑戰(zhàn)，亟需突破主動軟著陸技術(shù)，保證裝備的可靠、安全著陸。針對該技術(shù)需開展的主要研究內(nèi)容如下：

1）主動軟著陸系統(tǒng)設(shè)計

為了滿足科考站構(gòu)建過程中多種裝備在月面的定點安全投送需求，要突破傳統(tǒng)被動軟著陸技術(shù)的制約，開展主動軟著陸系統(tǒng)設(shè)計，即以當(dāng)前“嫦娥3號”“嫦娥4號”著陸緩沖機構(gòu)的基本構(gòu)型[30]為基礎(chǔ)，結(jié)合少自由度并聯(lián)機構(gòu)和動力學(xué)控制理論[31]，從著陸前的月貌特征預(yù)判、著陸緩沖機構(gòu)的幾何參數(shù)控制、著陸過程沖擊特性實時感知、緩沖器緩沖參數(shù)主動調(diào)整等多個方面入手，探索主動軟著陸系統(tǒng)設(shè)計方法，通過多個著陸緩沖機構(gòu)同步觸月、變阻尼力穩(wěn)定緩沖實現(xiàn)裝備的平穩(wěn)、安全著陸，為科考站軟著陸系統(tǒng)設(shè)計提供指導(dǎo)。

2）著陸緩沖機構(gòu)功能擴(kuò)展

針對裝備從著陸點到科考站構(gòu)建目的地之間的轉(zhuǎn)運要求，為降低轉(zhuǎn)運系統(tǒng)的復(fù)雜性及轉(zhuǎn)運風(fēng)險，消除著陸后的重載裝備從著陸器到運輸車的吊裝活動，避免增設(shè)單獨的吊裝設(shè)備，需將著陸緩沖機構(gòu)的功能再擴(kuò)展，即將其單一的緩沖功能擴(kuò)展為轉(zhuǎn)運行走、對接調(diào)姿等多個功能。這樣勘查裝備依靠著陸緩沖機構(gòu)著陸后，可以利用該機構(gòu)進(jìn)一步實現(xiàn)轉(zhuǎn)運和對接調(diào)姿?；谏鲜鲋懢彌_機構(gòu)的主動軟著陸特性，結(jié)合其不同工作階段的功能要求，通過對不同自由度的約束與釋放，實現(xiàn)著陸緩沖機構(gòu)由單一緩沖功能向運輸行走與組裝調(diào)姿等多功能的擴(kuò)展，實現(xiàn)裝備在月面的安全著陸、平穩(wěn)運送及組裝調(diào)姿的無縫銜接，從而大大降低設(shè)備轉(zhuǎn)運與對接系統(tǒng)組成的復(fù)雜性，提高系統(tǒng)的可靠性。

3）主動軟著陸安全邊界辨識

為確保裝備在月面主動軟著陸的成功，要針對多種著陸條件約束，如著陸器著陸瞬時的質(zhì)量特性、著陸姿態(tài)、著陸速度、月壤力學(xué)特性、月面形貌、著陸緩沖機構(gòu)的主動適應(yīng)能力等，以多體沖擊動力學(xué)理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建主動軟著陸系統(tǒng)動力學(xué)模型，揭示多約束條件對安全著陸的影響機理，進(jìn)一步建立軟著陸過程安全邊界評估模型，給出著陸對象在多約束條件內(nèi)的安全著陸邊界，為主動軟著陸安全性判斷與保證提供支撐。

3.2 裝備智能協(xié)同作業(yè)技術(shù)

裝備在月面著陸后離散分布于預(yù)定著陸點。為實施科考站的構(gòu)建及穩(wěn)定運行，需完成裝備的月面移動、區(qū)域聚集與精準(zhǔn)裝配作業(yè)。在復(fù)雜月面環(huán)境下，科考站的構(gòu)建與運行存在多目標(biāo)、多狀態(tài)、多任務(wù)等特點，致使裝備平穩(wěn)移動以及多裝備間的協(xié)同作業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)。因此，必須基于深度學(xué)習(xí)，開展裝備移動過程中的步態(tài)規(guī)劃、裝備精確定位及智能操作等方面的研究。針對該技術(shù)需開展的主要研究內(nèi)容如下：

1）裝備自適應(yīng)移動步態(tài)規(guī)劃

針對復(fù)雜月貌及松軟月壤條件下，裝備與行走機構(gòu)共體移動過程中的安全性和平穩(wěn)性問題，分析行走機構(gòu)移動過程中滑移、沉陷等因素對行走步態(tài)的影響，建立裝備、行走機構(gòu)足部以及月壤之間相互作用力模型。研究月面重力、月表形貌、月壤力學(xué)參數(shù)等關(guān)鍵因素對行走機構(gòu)通過性能、越障性能的影響，結(jié)合地面不同試驗場地的試驗結(jié)果、月表觀測數(shù)據(jù)等，采用人工智能相關(guān)技術(shù)，突破非結(jié)構(gòu)化月表環(huán)境下裝備自適應(yīng)共體移動步態(tài)規(guī)劃技術(shù)。

2）多裝備協(xié)同智能態(tài)勢感知與導(dǎo)航

針對月面多裝備協(xié)同作業(yè)中環(huán)境復(fù)雜、月表信息獲取手段少、導(dǎo)航信息有限等問題，研究多源信息融合機制，充分利用多來源、多狀態(tài)的信息資源，提出多維態(tài)勢感知方法，實現(xiàn)月表環(huán)境下多裝備協(xié)同智能態(tài)勢感知與導(dǎo)航定位，進(jìn)而實現(xiàn)協(xié)同作業(yè)過程中裝備位置與姿態(tài)的確定，為科考站構(gòu)建與運行提供有效支撐。

3）多重約束下任務(wù)的精準(zhǔn)操作

針對科考站構(gòu)建過程的多約束、多任務(wù)特點，以及多裝備協(xié)同作業(yè)要求，基于深度學(xué)習(xí)理論，在多智能體協(xié)同定位、智能態(tài)勢感知的基礎(chǔ)上，建立實時信息交互機制與智能控制策略，突破月表不確定條件下多任務(wù)智能精準(zhǔn)操作關(guān)鍵技術(shù)，保證多重約束下、多裝備、多任務(wù)的精準(zhǔn)操作。

3.3 裝備長期服役壽命預(yù)測技術(shù)

在月面長期服役過程中，裝備受高真空、大溫變、帶電月塵等極端環(huán)境因素的綜合影響，其性能衰減將呈現(xiàn)出與地面服役時不同的規(guī)律。因此，需要揭示月面環(huán)境多因素協(xié)同作用機制以及裝備服役失效機理，進(jìn)一步對裝備在月面的工作壽命進(jìn)行預(yù)測。針對該技術(shù)需開展的主要研究內(nèi)容如下：

1）月面綜合環(huán)境致?lián)p等效

在目前已有月面單一環(huán)境因素效應(yīng)研究的基礎(chǔ)上，基于累積損傷和耦合效應(yīng)原理，探索月面綜合環(huán)境致?lián)p等效方法，構(gòu)建致?lián)p等效模型，同時研究月面環(huán)境影響的地面等效模擬與加速驗證方法，并結(jié)合已有的“嫦娥3號”“嫦娥4號”相關(guān)探測設(shè)備的實測壽命數(shù)據(jù)對等效模型的可信度進(jìn)行驗證，實現(xiàn)月面復(fù)雜環(huán)境的致?lián)p預(yù)判和模擬。

2）長期服役中裝備性能退化過程

與在地面長期服役的裝備相比，由于月面多種環(huán)境因素的耦合影響，在月面長期服役的裝備性能的退化過程更為復(fù)雜?；谏鲜鲈旅婢C合環(huán)境致?lián)p等效模型，結(jié)合不同裝備的材料、結(jié)構(gòu)及功能特點，建立科考站裝備性能的退化模型。依據(jù)月面環(huán)境的地面等效模擬方法，進(jìn)一步開展裝備服役性能的地面試驗驗證，為裝備設(shè)計過程中的材料選用、結(jié)構(gòu)形式確定、表面處理與潤滑以及溫控方案實施等奠定基礎(chǔ)。

3）裝備服役壽命預(yù)測與控制

表征裝備在月面工作狀態(tài)的性能數(shù)據(jù)具有多來源、多類別、小樣本等特點，這給服役壽命的準(zhǔn)確預(yù)測帶來極大的挑戰(zhàn)?；跀?shù)據(jù)融合理論和裝備服役退化模型，提出裝備服役壽命綜合預(yù)測方法，突破小樣本條件下的裝備壽命預(yù)測難題。進(jìn)一步針對裝備高可靠、長期服役需求，探索裝備服役壽命控制方法，實現(xiàn)裝備長期服役壽命的預(yù)測與有效控制。

4 結(jié) 論

月球科考站是一個全新的航天重大工程，是繼空間站后人類在地球以外構(gòu)建的第二類科學(xué)研究重大設(shè)施，它的構(gòu)建與運行是一個復(fù)雜的系統(tǒng)問題，難度大，待突破的關(guān)鍵技術(shù)多。在這一航天重大工程實施過程中，我們要努力向世界航天領(lǐng)域貢獻(xiàn)更多的中國方案，展示更多的中國智慧。因此，需要在我國探月工程“繞、落、回”三步走工程實施的基礎(chǔ)上，以機械工程與自動控制為核心，聯(lián)合材料工程、土木工程、力學(xué)、人工智能等多個學(xué)科與行業(yè)的學(xué)者及工程技術(shù)人員，通過集智攻關(guān)的方式解決相關(guān)技術(shù)難題。另外，為了穩(wěn)步推進(jìn)科考站的構(gòu)建與運行過程，應(yīng)該參考其它航天重大工程的實施方式，結(jié)合我國的實際情況，確定階段目標(biāo)，分階段實施推進(jìn)。這樣既便于繼承已取得的技術(shù)成果，又便于在下一階段中彌補已發(fā)現(xiàn)的薄弱技術(shù)環(huán)節(jié)，從而降低技術(shù)風(fēng)險，高效率和高效益地實現(xiàn)目標(biāo)。

致 謝

本研究得到了北京航空航天大學(xué)王春潔教授團(tuán)隊、傅惠民教授團(tuán)隊以及吉林大學(xué)韓志武教授團(tuán)隊的指導(dǎo)與幫助，北京空間飛行器總體設(shè)計部李林凌研究員、張曉東高級工程師以及趙志軍高級工程師也對相應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)提出了補充意見，在此一并表示感謝！