[发明专利]一种用于行星探测的降落伞系统的监测及修复方法

说明书

本发明实施例公开了一种用于行星探测的降落伞系统的监测及修复方法。该监测及修复方法包括步骤所述传感器感知尘埃的撞击力并产生传感信号；所述熔断器中的电极接收所述传感信号；当所述传感信号大于预设阈值时，所述熔断器中的保险丝发生熔断；在所述保险丝发生熔断后，所述熔断器中的弹簧从压缩状态转变为自然状态而产生张力；所述修复杆件在所述张力的作用下，产生转动而带动所述折叠件从折叠状态转为展开状态；实现精确地评估尘埃颗粒对降落伞主体的冲击损伤和闭环控制和实时自修复。

技术领域

本发明涉及近地探测的技术领域，特别是涉及一种用于行星探测的降落伞系统的监测及修复方法。

背景技术

近年来，近地探测已经成为一项热门的探测任务。由于行星大气环境具有干燥和昼夜温差大的特点，近地表面往往存在沙尘暴等极端天气。在强风的作用下，干燥松散的行星表土颗粒会上升到几公里甚至几十公里，在行星表面形成稠密的尘埃气溶胶。在近地行星探测过程中，高速运动的尘埃颗粒会随机撞击在探测器降落伞表面，破坏伞体结构，对降落伞安全性造成严重威胁。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种用于行星探测的降落伞系统的监测及修复方法，能够同时实现监测尘埃颗粒的撞击强度和实现自修复由于尘埃撞击而形成的损伤。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种用于行星探测的降落伞系统的监测及修复方法。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：一种用于行星探测的降落伞系统的监测及修复方法，所述降落伞系统包括传感器和修复结构，所述修复结构包括连接件、修复杆件、折叠件和熔断器，其中，所述监测及修复方法包括步骤：所述传感器感知尘埃的撞击力并产生传感信号；所述熔断器中的电极接收所述传感信号；当所述传感信号大于预设阈值时，所述熔断器中的保险丝发生熔断；在所述保险丝发生熔断后，所述熔断器中的弹簧从压缩状态转变为自然状态而产生张力；所述修复杆件在所述张力的作用下，产生转动而带动所述折叠件从折叠状态转为展开状态。

作为本发明的进一步改进，所述传感器感知尘埃的撞击力并产生传感信号包括：

当尘埃撞击所述传感器产生撞击力时，所述传感器的第一电极板和所述传感器的第二电极板发生分离，所述传感器的第一织物层的表面和所述传感器的第二织物层的表面之间相反的电荷发生分离，所述传感器的第一电极板和所述传感器的第二电极板之间产生电位差；

当尘埃撞击所述传感器产生撞击力之后，所述传感器的第一电极板和所述传感器的第二电极板从分离状态逐渐闭合，所述传感器产生脉冲信号，所述脉冲信号为传感信号。

作为本发明的进一步改进，所述预设阈值的影响因素包括行星近地表面的尘埃参数和降落伞系统中降落伞的伞面材料的强度。

作为本发明的进一步改进，所述预设阈值相关的计算公式如下所示：

其中，d为尘埃对降落伞伞面损伤值，所述S为纤维织物单束纤维的接触横截面积，m为尘埃的质量，v为尘埃的速度，Δt为冲击时间，l₁为纤维织物平行四边形单胞的长，l₂为纤维织物平行四边形单胞的宽，T₁₂、T₁₃、T₂₃分别为纤维织物在三组正交平面上的剪切强度，x为尘埃颗粒尺寸修正参数，y为尘埃颗粒形状修正参数，V为传感器所产生的脉冲信号峰值，E为尘埃冲击能量，k为距离系数，D是纤维织物单束纤维的直径。

作为本发明的进一步改进，基于所述预设阈值设定所述熔断器中的保险丝的额定电信号。

作为本发明的进一步改进，所述修复结构的布置具有两种方式，包括周向设置于所述降落伞系统的降落伞主体上的方式和径向设置于所述降落伞系统的降落伞主体上的方式。