小行星移动成像与地质观测器 (AMIGO) 的制导、导航与控制
天体物理仪器与方法
2019-02-07 v1 地球与行星天体物理
机器人学
摘要
小行星的科学与起源在行星科学十年调查中被视为高度优先事项。研究小行星体的主要科学目标是解读通过原位实验无法确定的 SSSB 中的地质过程，并理解小行星体如何促成行星的形成。地基观测不足以考察 SSSB，因为它们只能测量天体表面的状况；然而，原位分析可对天体表面特征与内部构成进行进一步的近距离探测。为此，小行星移动成像与地质观测器 (AMIGO) 这一自主半充气式机器人将以 swarm 方式运行，以高效刻画小行星表面。其收拢封装为 10x10x10 cm（相当于 1U CubeSat），展开后为直径约 1m 的充气球体。我们确定并设计了三种移动模式：弹道跳跃、跳跃中旋转以及扶正机动。弹道跳跃使 AMIGO 机器人能够探索小行星表面更大区域，比静止着陆器采样面积更大。跳跃中的旋转需要利用推进与反作用轮驱动进行姿态控制。若机器人倾覆或未直立着陆，推进器与反作用轮的组合将修正其姿态。AMIGO 推进系统采用基于升华物的微机电系统 (MEMS) 技术，以实现轻量、低推力的弹道跳跃与粗略姿态控制。每个部署的 AMIGO 将在小行星表面多次跳跃。
引用
@article{arxiv.1902.02071,
title = {Guidance, Navigation and Control of Asteroid Mobile Imager and Geologic Observer (AMIGO)},
author = {Greg Wilburn and Himangshu Kalita and Aman Chandra and Stephen Schwartz and Erik Asphaug and Jekan Thangavelautham},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.02071},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 13 figures, AAS Guidance, Navigation and Control Conference 2019