Método de Estimación en Línea y Verificación de la Masa de Muestreo para la Perforación Lunar en la Misión Chang"E-6
Autores: Zhang, Gao; Guo, Lei; Zhang, Weiwei; Jiang, Shengyuan; Deng, Xiangjin; Zhang, Nai; Deng, Zongquan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Método de Estimación en Línea y Verificación de la Masa de Muestreo para la Perforación Lunar en la Misión Chang"E-6
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Misión lunar
Muestreo de regolito
Sistema de perforación
Estimación de masa de muestreo
Interacción máquina-regolito
Datos de telemetría
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La misión lunar Chang"E-6 recolectó con éxito la superficie posterior lunar y el regolito lunar subsuperficial mediante excavación y perforación, y devolvió las muestras de regolito lunar a la Tierra. El sistema de perforación y muestreo exhibe características altamente no lineales debido a la estructura estratificada del regolito lunar y a parámetros de propiedades físicas desconocidos, lo que lo hace propenso a condiciones de operación anormales y perturbaciones en el muestreo. Además, limitado por las restricciones ambientales extraterrestres, el sistema solo puede obtener parámetros de salud, parámetros de protocolo operativo y parámetros de estado de perforación, careciendo de datos de medición directa sobre la masa de muestreo. El desarrollo de métodos de estimación en línea para la masa de muestreo bajo características no lineales y de submedición presenta desafíos técnicos significativos. Basado en el mecanismo de interacción máquina-regolito y los datos experimentales de perforación y muestreo en tierra, este documento construye un modelo de identificación del estado de muestreo y un modelo de pre-juicio difuso de la masa de muestreo basado en el WOB en el pozo, basado en los parámetros de características de respuesta de la etapa de perforación y muestreo. Según los datos de telemetría de la operación de perforación y extracción de núcleos de la superficie lunar de Chang"E-6, se predice que la masa de muestreo de perforación es de 292.4 g, y el error entre el resultado predicho y la masa de muestreo real de 320 g está dentro del 10%. Este método de estimación proporciona una nueva idea para la predicción de la eficiencia de muestreo de fidelidad de objetos extraterrestres.
Descripción
La misión lunar Chang"E-6 recolectó con éxito la superficie posterior lunar y el regolito lunar subsuperficial mediante excavación y perforación, y devolvió las muestras de regolito lunar a la Tierra. El sistema de perforación y muestreo exhibe características altamente no lineales debido a la estructura estratificada del regolito lunar y a parámetros de propiedades físicas desconocidos, lo que lo hace propenso a condiciones de operación anormales y perturbaciones en el muestreo. Además, limitado por las restricciones ambientales extraterrestres, el sistema solo puede obtener parámetros de salud, parámetros de protocolo operativo y parámetros de estado de perforación, careciendo de datos de medición directa sobre la masa de muestreo. El desarrollo de métodos de estimación en línea para la masa de muestreo bajo características no lineales y de submedición presenta desafíos técnicos significativos. Basado en el mecanismo de interacción máquina-regolito y los datos experimentales de perforación y muestreo en tierra, este documento construye un modelo de identificación del estado de muestreo y un modelo de pre-juicio difuso de la masa de muestreo basado en el WOB en el pozo, basado en los parámetros de características de respuesta de la etapa de perforación y muestreo. Según los datos de telemetría de la operación de perforación y extracción de núcleos de la superficie lunar de Chang"E-6, se predice que la masa de muestreo de perforación es de 292.4 g, y el error entre el resultado predicho y la masa de muestreo real de 320 g está dentro del 10%. Este método de estimación proporciona una nueva idea para la predicción de la eficiencia de muestreo de fidelidad de objetos extraterrestres.