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载人航天器在轨自主健康管理系统体系结构及关键技术探讨 被引量：17
1
作者 梁克 邓凯文 +1 位作者 丁锐 张森 《载人航天》 CSCD 2014年第2期116-121,共6页
针对载人航天器复杂化、任务多样化、在轨运行长期化的发展趋势,及由此对航天器在轨自主健康管理的能力提出的更迫切的需求,提出了一种在轨自主健康管理系统分层体系结构,并采用Observe-Orient-Decide-Act循环描述健康管理子行为之间的... 针对载人航天器复杂化、任务多样化、在轨运行长期化的发展趋势,及由此对航天器在轨自主健康管理的能力提出的更迫切的需求,提出了一种在轨自主健康管理系统分层体系结构,并采用Observe-Orient-Decide-Act循环描述健康管理子行为之间的交互模型,可实现准确、高效的自主健康管理。并以空间站系统为例,研究了分层分级的服务部署、分类故障诊断、故障模型配置、基于构件的软件实现等关键技术。 展开更多
关键词 载人航天器 自主健康管理 体系结构 构件
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载人月面着陆及起飞技术初步研究 被引量：16
2
作者 果琳丽 王平 +1 位作者 梁鲁 田林 《航天返回与遥感》 2013年第4期10-16,共7页
载人登月任务中最具特色的就是载人月面着陆及起飞过程,其技术体系丰富,是影响载人登月任务成败的关键环节。文章详细分析了载人月面着陆及起飞阶段的飞行方案,阐述了载人任务与无人任务设计准则上的区别,剖析了载人月面着陆及起飞技术... 载人登月任务中最具特色的就是载人月面着陆及起飞过程,其技术体系丰富,是影响载人登月任务成败的关键环节。文章详细分析了载人月面着陆及起飞阶段的飞行方案,阐述了载人任务与无人任务设计准则上的区别,剖析了载人月面着陆及起飞技术的内涵。此外重点分析了低温推进剂蒸发量控制技术、10∶1深度变推力液体发动机技术、发动机推力矢量控制技术、大承载着陆缓冲技术、发动机羽流导流与防护技术、月尘清除及防护技术等六项与载人登月舱推进系统和结构系统相关的关键技术,分析提出了相应的技术途径和解决方案,对深入认识载人登月飞行器系统的技术体系及技术难度具有重要意义。 展开更多
关键词 载人登月 变推力发动机 着陆缓冲月面起飞 发动机羽流 月尘清除
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国外可重复使用载人飞船发展现状与关键技术研究 被引量：14
3
作者 李志杰 果琳丽 +1 位作者 张柏楠 戚发轫 《航天器工程》 北大核心 2016年第2期106-112,共7页
载人航天未来的发展面临着能力和效益的挑战,发展可重复使用载人飞船技术是降低载人航天任务成本的重要手段之一。文章对可重复使用载人飞船概念进行了探讨,给出了系统级可重复使用和部件级可重复使用载人飞船的含义。研究了全生命任务... 载人航天未来的发展面临着能力和效益的挑战,发展可重复使用载人飞船技术是降低载人航天任务成本的重要手段之一。文章对可重复使用载人飞船概念进行了探讨,给出了系统级可重复使用和部件级可重复使用载人飞船的含义。研究了全生命任务周期中载人飞船成本与可重复使用次数的关系,结果表明:可重复使用载人飞船在经济性上较一次性使用载人飞船有明显优势,且可重复使用次数达到10次以上时,能够使成本趋近于最低。对国外可重复使用载人飞船发展现状和主要技术指标进行了分析,并对发展可重复使用载人飞船所须攻关的关键技术进行了梳理。以上研究内容可为我国发展可重复使用载人飞船技术提供参考。 展开更多
关键词 载人航天 可重复使用载人飞船 发展现状 关键技术
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可重复使用航天器任务应用与关键技术研究 被引量：7
4
作者 李志杰 果琳丽 +1 位作者 张柏楠 戚发轫 《载人航天》 CSCD 2016年第5期570-575,共6页
针对作为降低航天任务成本重要手段的可重复使用航天器技术在未来的应用需求,对可重复使用航天器概念进行了探讨,给出了系统级可重复使用和部件级可重复使用航天器的定义。分析了可重复使用航天器在未来航天领域的应用,包括近地轨道空... 针对作为降低航天任务成本重要手段的可重复使用航天器技术在未来的应用需求,对可重复使用航天器概念进行了探讨,给出了系统级可重复使用和部件级可重复使用航天器的定义。分析了可重复使用航天器在未来航天领域的应用,包括近地轨道空间站任务和月球基地任务。对全寿命任务周期中航天器与可重复使用次数的关系进行了分析,结果表明可重复使用航天器在经济性上较一次性使用航天器有明显优势,且可重复使用次数达到10次以上时,能够将成本降到最低。最后对发展可重复使用航天器所需攻关的关键技术进行了梳理,为我国发展可重复使用航天器技术提供参考。 展开更多
关键词 载人航天 可重复使用航天器 任务应用 关键技术
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载人航天器月地返回再入问题研究 被引量：9
5
作者 左光 侯砚泽 +1 位作者 陈冲 郭斌 《航天器工程》 2013年第6期112-118,共7页
结合国外探月返回再入飞行的工程实践情况,对国外载人航天器月地返回再入几何约束、再入走廊约束、航天员过载限制约束,以及再入轨道、再入航程、再入方式和气动外形的选择策略进行了研究和分析。文章的研究结果可为我国载人探月及载人... 结合国外探月返回再入飞行的工程实践情况,对国外载人航天器月地返回再入几何约束、再入走廊约束、航天员过载限制约束,以及再入轨道、再入航程、再入方式和气动外形的选择策略进行了研究和分析。文章的研究结果可为我国载人探月及载人深空探测航天器返回再入设计提供参考。 展开更多
关键词 第二宇宙速度再入 载人航天器 月地返回
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航天器空间环境协和效应研究 被引量：7
6
作者 邱家稳 沈自才 肖林 《航天器工程》 2013年第1期15-20,共6页
对空间多因素环境协和效应及研究必要性进行了梳理和分析;从航天器舱外、舱内环境两个方面,对不同空间环境因素间的协和效应,如带电粒子与太阳电磁辐射、原子氧与紫外、原子氧与空间碎片、空间碎片诱导放电及空间环境诱导污染效应等进... 对空间多因素环境协和效应及研究必要性进行了梳理和分析;从航天器舱外、舱内环境两个方面,对不同空间环境因素间的协和效应,如带电粒子与太阳电磁辐射、原子氧与紫外、原子氧与空间碎片、空间碎片诱导放电及空间环境诱导污染效应等进行了论述;提出了系统开展空间多因素环境协和效应机理、模拟技术、试验方法、仿真及预示技术研究的建议。 展开更多
关键词 空间环境 协和效应 航天器 模拟 诱导
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北斗卫星导航(区域)系统星座对中国载人航天器的服务能力仿真分析 被引量：5
7
作者 赵思浩 郭佩 张伟 《载人航天》 CSCD 2014年第2期173-177,共5页
载人航天器可以利用北斗卫星导航系统实现自主导航定位和相对测量以支持轨道确定和交会对接任务。为了评估当前星座条件下北斗卫星导航(区域)系统对中国载人航天器的服务能力,建立了当前北斗卫星导航(区域)系统的星座仿真场景。利用载... 载人航天器可以利用北斗卫星导航系统实现自主导航定位和相对测量以支持轨道确定和交会对接任务。为了评估当前星座条件下北斗卫星导航(区域)系统对中国载人航天器的服务能力,建立了当前北斗卫星导航(区域)系统的星座仿真场景。利用载人航天器轨道参数,对其轨道处北斗区域星座的覆盖特性和服务能力进行了仿真,分析了可以用于载人航天器绝对定位和相对定位的时间长度、可见卫星情况、位置精度因子等特性。分析结果表明,在载人航天轨道的一些持续时间段内,航天器可以利用北斗(区域)系统完成绝对和相对定位功能。 展开更多
关键词 北斗卫星导航(区域)系统 载人航天器 星座覆盖 服务能力 仿真分析
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载人航天器与空间站共轨飞行轨道维持策略 被引量：3
8
作者 刘欢 张柏楠 张永 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第2期19-23,共5页
针对载人航天任务中面临的与空间站保持长期共轨飞行的轨道问题,分析了航天器在地球扁率J_2项摄动以及大气阻力摄动作用下,长期共轨飞行航天器半长轴、相位和升交点赤经的变化特性,并设计了仅通过面内调整同时实现面内和面外调整的共轨... 针对载人航天任务中面临的与空间站保持长期共轨飞行的轨道问题,分析了航天器在地球扁率J_2项摄动以及大气阻力摄动作用下,长期共轨飞行航天器半长轴、相位和升交点赤经的变化特性,并设计了仅通过面内调整同时实现面内和面外调整的共轨维持的控制策略。通过仿真算例验证了控制策略的有效性,轨道维持的燃料消耗合理。可为我国载人航天器与空间站共轨方案设计提供参考。 展开更多
关键词 载人航天器 空间站 共轨轨道 地球非球形摄动 大气阻力 轨道维持
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多学科设计优化在载人航天器构型设计中的应用研究 被引量：2
9
作者 胡添元 史士臣 《载人航天》 CSCD 2013年第3期91-96,共6页
提出一种将二级优化应用于载人航天器构型设计的方法,并以此为基础设计了面向载人航天器总体设计的多学科设计优化实施流程,包括总体优化、分系统优化和多学科模型生成器3个部分,分别完成:总体优化的任务,即优化全局设计变量,使总体目... 提出一种将二级优化应用于载人航天器构型设计的方法,并以此为基础设计了面向载人航天器总体设计的多学科设计优化实施流程,包括总体优化、分系统优化和多学科模型生成器3个部分,分别完成:总体优化的任务,即优化全局设计变量,使总体目标最优;分系统优化的任务,即调整局部设计变量,满足分系统设计要求,并使分系统目标最优;多学科模型生成器,根据载人航天器构型自动生成各分系统计算模型。通过分析多学科设计优化(MDO)计算环境特点,提出建立载人航天器MDO计算环境的方法,为载人航天器总体设计提供一种新途径。 展开更多
关键词 载人航天器 多学科设计优化 总体设计 二级优化 计算环境
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载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法研究 被引量：1
10
作者 李志杰 果琳丽 《航天返回与遥感》 北大核心 2015年第2期9-17,共9页
快速有效的舱内热环境预测分析方法及工具在载人航天器的设计中具有重要的研究地位,而预测方法的合理性、准确性及其计算速度是此类问题研究中的重点和难点。文章围绕计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值计算方法阐述... 快速有效的舱内热环境预测分析方法及工具在载人航天器的设计中具有重要的研究地位,而预测方法的合理性、准确性及其计算速度是此类问题研究中的重点和难点。文章围绕计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值计算方法阐述了载人航天器中导热与对流换热的耦合求解问题,分析了不同的求解原理和特点。为了缓解计算速度的问题,基于航天器舱内热环境CFD数值预测方法提出了一种全新的"流场/温度场松耦合"计算方法。对比分析了此方法中温度场在不同时间步长下的计算结果,对计算步长的选取给出了合理的判定准则,同时还分析了不同时刻下设备表面对流换热系数和温度场的计算结果,结果表明文章提出的"流场/温度场松耦合"计算方法在大幅提高计算速度的同时还能在一定范围内保证计算精度,具有一定的工程应用前景和价值。 展开更多
关键词 舱内热环境 计算流体力学 松耦合 载人航天器
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应用ZigBee技术的航天器内部三维空间定位方案
11
作者 龙吟 郭佩 +2 位作者 夏奕 张璐 杨佳欣 《航天器工程》 北大核心 2015年第3期40-44,共5页
针对航天器内部缺少三维空间定位方案的问题,提出一种应用紫蜂(ZigBee)技术的无线传感器网络定位方案,即通过在航天器内部布置ZigBee无线传感器网络,设置若干数量的参考节点和未知节点,利用参考节点的先验位置信息,以及针对未知节点的... 针对航天器内部缺少三维空间定位方案的问题,提出一种应用紫蜂(ZigBee)技术的无线传感器网络定位方案,即通过在航天器内部布置ZigBee无线传感器网络,设置若干数量的参考节点和未知节点,利用参考节点的先验位置信息,以及针对未知节点的测距信息,完成对未知节点的三维空间定位。建立基于参考节点平面的三维空间坐标系,根据到达角度(AOA)计算出未知节点的法向坐标(Z坐标),将未知节点投影至参考节点所在平面(XOY平面),利用三边定位法计算出未知节点在XOY平面的坐标。该方案理论上最少只需要6个参考节点,就可以实现对航天器内部未知节点的定位,并且不需要时间同步,适合于无线传感器网络的低复杂度设计需求;利用到达时间差(TDOA)算法进行AOA计算,通过对参考节点进行分层布局,避免使用复杂的天线阵列技术。仿真验证结果表明:本文方案具有较高的定位精度,同时具有较低的硬件和组网要求,以及较低的计算和通信开销,适合于航天器内部的三维空间定位。 展开更多
关键词 航天器内部 三维空间定位 紫蜂技术 到达时间差 到达角度
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载人航天产品可测试性设计方法初步研究 被引量：4
12
作者 熊晓英 王九龙 赵岩松 《载人航天》 CSCD 2011年第3期42-47,共6页
可测试性设计能有效提高载人航天故障检测和故障诊断能力,减少系统的维修时间,提高系统可用性,保障系统执行任务的可靠与安全。本文在分析载人航天产品可测试性设计现状基础上,提出了更好地适应载人航天产品可测试性的设计方法,以一航... 可测试性设计能有效提高载人航天故障检测和故障诊断能力,减少系统的维修时间,提高系统可用性,保障系统执行任务的可靠与安全。本文在分析载人航天产品可测试性设计现状基础上,提出了更好地适应载人航天产品可测试性的设计方法,以一航天控制器为例进行了可测试性建模仿真,结果表明此方法在载人航天产品可测试性设计应用中的可行性和有效性。 展开更多
关键词 可测试性设计 机内测试 自动测试设备
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载人航天器设备隔舱噪声预测与控制方法研究 被引量：3
13
作者 游进 金玮玮 沈锋钢 《载人航天》 CSCD 北大核心 2019年第4期509-513,共5页
针对某载人航天器设备隔舱安装了多个高声级辐射噪声源设备,可能导致密封舱内噪声过大的问题。综合采用有限元法与统计能量分析法进行舱内噪声分析,并依据分析结果进行噪声控制。仿真结果表明密封舱噪声超过73dBA,舱内声环境恶劣。采用... 针对某载人航天器设备隔舱安装了多个高声级辐射噪声源设备,可能导致密封舱内噪声过大的问题。综合采用有限元法与统计能量分析法进行舱内噪声分析,并依据分析结果进行噪声控制。仿真结果表明密封舱噪声超过73dBA,舱内声环境恶劣。采用吸声泡沫对设备隔舱内表面进行吸声处理,降低噪声高频能量;对设备隔舱仪器板用埋梁方式改变其低频模态特性,以降低设备低频噪声的透射。仿真结果表明,采取两项噪声控制措施可使噪声总声级降至60dBA以下。 展开更多
关键词 载人航天器 舱内噪声 有限元 统计能量分析
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航天器可重复使用热防护技术研究进展与应用 被引量：15
14
作者 周印佳 张志贤 《航天返回与遥感》 CSCD 2019年第5期27-40,共14页
新一代可重复使用飞行器对热防护系统提出了更高的要求,对于发展高超声速技术而言,可重复使用热防护系统设计至关重要,同时也面临着最困难的技术挑战。文章总结了可重复使用热防护系统可用的新型防热机制,综述了可重复使用航天器所采用... 新一代可重复使用飞行器对热防护系统提出了更高的要求,对于发展高超声速技术而言,可重复使用热防护系统设计至关重要,同时也面临着最困难的技术挑战。文章总结了可重复使用热防护系统可用的新型防热机制,综述了可重复使用航天器所采用的热防护系统的发展状态及典型飞行器应用现状,并阐述了新一代可重复使用热防护技术在设计与分析方法、验证与评价手段以及新型热防护材料等几个方面所面临的挑战。文章有助于更好的理解未来的高超声速飞行器发展中可重复使用热防护技术的发展方向。 展开更多
关键词 可重复使用 热防护 防热机制 航天器 再入返回
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面向大型载人航天器的系统健康状态评估方法研究 被引量：2
15
作者 陈润锋 杨宏 《载人航天》 CSCD 北大核心 2018年第5期561-567,共7页
针对载人航天器系统在安全运行方面的需求,提出了一种面向大型载人航天器的系统健康状态评估方法。首先根据复杂系统的拓扑结构建立图模型,将对系统的健康状态评估转化为对图模型各成分的度量;然后挖掘出图模型中各成分关联数据的模式特... 针对载人航天器系统在安全运行方面的需求,提出了一种面向大型载人航天器的系统健康状态评估方法。首先根据复杂系统的拓扑结构建立图模型,将对系统的健康状态评估转化为对图模型各成分的度量;然后挖掘出图模型中各成分关联数据的模式特征,以系统稳态时的模式特征作为健康基准,将后续观测时刻模式特征与基准模式之间的偏差作为健康状态的度量值,着重考虑了系统组成部分之间的相互作用;最后综合图模型中所有成分的度量结果,构建出表征整个系统健康状态的评估值。以某型号航天器的能源系统在轨遥测数据进行了验证分析,结果表明所提出的方法可以有效地完成对复杂系统的健康状态评估工作,可以为大型载人航天器的健康状态评估提供参考。 展开更多
关键词 大型载人航天器 健康状态评估 系统层 图论
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载人航天器稳态噪声测量试验方法研究
16
作者 彭华康 石泳 +3 位作者 贾世锦 黄震 苏令 张振华 《载人航天》 CSCD 2016年第5期576-581,共6页
为在地面研制期间对载人航天器密封舱内稳态噪声进行有效测量以减小在轨技术风险,理论推导了背景噪声对测量结果的修正值,基于试验影响域、噪声源识别及噪声传播路径分析结果,提出了测量仪器要求,研究了稳态噪声测量方法和试验流程,经... 为在地面研制期间对载人航天器密封舱内稳态噪声进行有效测量以减小在轨技术风险,理论推导了背景噪声对测量结果的修正值,基于试验影响域、噪声源识别及噪声传播路径分析结果,提出了测量仪器要求,研究了稳态噪声测量方法和试验流程,经载人飞船地面模拟飞行试验验证,轨道舱内稳态噪声测量结果与在轨实测值相差1.4 d B,二者吻合较好。 展开更多
关键词 载人航天器 噪声源识别 传播路径 背景噪声 修正值
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载人航天器放电调节器稳定性研究
17
作者 武逸然 何宇 《航天器工程》 2014年第2期87-90,共4页
电源系统的稳定性是保证载人航天器在轨飞行可靠安全的要素之一。文章研究了应用混合型功率调节技术的电源系统放电调节器的建模方法,获得了系统开环传递函数,进行了仿真验证,在此基础上分析了影响放电调节器稳定性的因素,表明系统中存... 电源系统的稳定性是保证载人航天器在轨飞行可靠安全的要素之一。文章研究了应用混合型功率调节技术的电源系统放电调节器的建模方法,获得了系统开环传递函数,进行了仿真验证,在此基础上分析了影响放电调节器稳定性的因素,表明系统中存在过大的延迟会使系统的稳定性大幅降低甚至造成不稳定,地面试验结果验证了此结论的正确性。 展开更多
关键词 载人航天器 放电调节器 稳定性
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基于MiniGUI的载人航天器人机交互界面的研究与实现
18
作者 梁磊 宋晓东 +1 位作者 郭佩 郑家莉 《深空探测学报》 2017年第5期485-490,共6页
图形用户界面对于载人航天器中航天员在轨操作至关重要。针对载人航天器显示需求多、易变化导致开发周期长、难度大的特点,对显示界面的控件设计方法进行了分类,分析了各方法的特点,在此基础上提出了一种基于MiniGUI的控件自定义设计方... 图形用户界面对于载人航天器中航天员在轨操作至关重要。针对载人航天器显示需求多、易变化导致开发周期长、难度大的特点,对显示界面的控件设计方法进行了分类,分析了各方法的特点,在此基础上提出了一种基于MiniGUI的控件自定义设计方法,增加了控件的用户可配置属性。实际应用结果表明,该方法可有效提升显示效果并提高了设计效率。 展开更多
关键词 MINIGUI 自定义控件 载人航天器
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基于模型的系统工程方法在载人航天任务中的应用探讨 被引量：38
19
作者 张有山 杨雷 +1 位作者 王平 陈仁文 《航天器工程》 2014年第5期121-128,共8页
针对基于文档的航天任务设计中设计数据分散、一致性差、跟踪难度大等问题,引入了基于模型的系统工程(MBSE)方法。首先,介绍了MBSE方法理念,即通过构建图形化的模型来支持系统的需求捕获、设计、分析、验证和确认等全生命周期活动。然后... 针对基于文档的航天任务设计中设计数据分散、一致性差、跟踪难度大等问题,引入了基于模型的系统工程(MBSE)方法。首先,介绍了MBSE方法理念,即通过构建图形化的模型来支持系统的需求捕获、设计、分析、验证和确认等全生命周期活动。然后,给出了MBSE方法的一般工作流程,即先构建系统的需求模型,用于指导功能模型、物理架构模型等的构建,按照事先制定好的逻辑规则建立模型间的关系,依靠模型间的关系实现设计过程中的关联性分析、参数查询等工作。最后,应用MBSE方法于载人飞船交会对接任务中。结果表明,此方法改善了人员沟通,提高了设计效率,降低了设计风险,可为MBSE方法在航天任务设计中的进一步应用提供参考。 展开更多
关键词 系统工程 载人航天 基于模型的系统工程 需求模型 功能模型 物理架构模型
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一种综合式载人月球基地总体方案及建造规划设想 被引量：25
20
作者 果琳丽 李志杰 +2 位作者 齐玢 梁鲁 叶培建 《航天返回与遥感》 2014年第6期1-10,共10页
构建载人月球基地是实现对月球资源深度开发和利用的重要手段之一,文章提出了刚性舱、刚性+柔性结构以及建造式等三种典型结构的载人月球基地方案,并对三种典型方案的优缺点进行对比分析,在此基础上提出了一种综合式载人月球基地方案设... 构建载人月球基地是实现对月球资源深度开发和利用的重要手段之一,文章提出了刚性舱、刚性+柔性结构以及建造式等三种典型结构的载人月球基地方案,并对三种典型方案的优缺点进行对比分析,在此基础上提出了一种综合式载人月球基地方案设想,基地内部主体创新性地采用充气式柔性连接的方式,外部主体包括月壤防护层、植物密封舱和应急救生飞船,活动系统包括月球车和月球机器人。围绕该方案并结合文章提出的载人月球基地主要技术指标,并对载人月球基地选址、结构设计和构建、空间辐射防护、热管理、能源、通信与导航、生命保障和应急救生技术等关键技术方案进行了分析,为中国未来建设载人月球基地提供了参考。 展开更多
关键词 载人月球基地 总体方案 关键技术 建造规划 月球探测
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