優化布局的載人月球車的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及載人登月技術領域，尤其涉及一種優化布局的載人月球車。
【背景技術】
[0002]載人月球車主要用來擴展航天員月面活動范圍，搭載航天員、科學儀器設備進行遠距離月面勘探和試驗，以及為登月服提供電能補給，是整個月球探測計劃中的重要組成部分。
[0003]在阿波羅前期的載人探月任務中，由于缺少代步工具，航天員只能穿著登月服在月面上蹣跚行走。阿波羅11、阿波羅12和阿波羅14行走路程分別達到了 250m、2km和3.3km，最大活動范圍分別為61m、213m和213m。載人月球車的使用極大地擴大了航天員的活動范圍。阿波羅15號、16號和17號航天員驅車分別行進了 27.9km,27.1km,36.1km，活動范圍擴大到5km、4.5km、7.6km，歷時3小時2分鐘、3小時26分鐘、4小時26分鐘。
[0004]“阿波羅載人月球車”(Apollo Lunar Roving Vehicle，LRV)是一個具有基本配置和功能的經典月球車，只在白天工作。結構類似敞開式吉普車，車體大部分采用鋁合金結構，具有四輪獨立驅動，采用獨立的梯形轉向機構，輪胎外表面包覆有金屬網。此外，NASA還陸續研宄了各種構型和用途的概念月球車，包括非增壓式月球車、增壓式月球車以及用于月球基地建設的工程車。
[0005]目前國內包括航天五院、八院、哈工大、重慶大學、兵工201所、南航等科研院所參與了載人月球車研宄工作，但總體上處于起步階段，還停留在對阿波羅載人月球車和NASA新概念載人月球車的跟蹤研宄階段，自主創新的內容不多。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是結構緊湊，操作便捷，安全可靠性好的優化布局的載人月球車。
[0007]為了解決這一技術問題，本發明提供了一種優化布局的載人月球車，包括車體結構，所述車體結構包括敞開式結構的中部底盤、設于所述中部底盤兩端的前部底盤與后部底盤以及可拆卸地安裝于所述前部底盤與后部底盤上的箱體結構；
[0008]所述前部底盤的箱體結構內設有綜合電子計算機以及環繞所述綜合電子計算機布置的慣性組件、陀螺儀、X頻段高增益平板反射面天線放大器、X頻段高增益平板反射面天線應答機、紅外成像光譜儀電控箱、機構控制設備、蓄電池組、電源控制器和圖像處理器；所述慣性組件、陀螺儀、X頻段高增益平板反射面天線應答機、紅外成像光譜儀電控箱、機構控制設備、蓄電池組、電源控制器和圖像處理器均與所述綜合電子計算機連接；
[0009]所述前部底盤的箱體結構上設有全景相機和紅外成像光譜儀，所述前部底盤的前端設有避障相機，所述避障相機和全景相機均與所述圖像處理器連接；所述紅外成像光譜儀與所述紅外成像光譜儀電控箱連接；
[0010]所述慣性組件和陀螺儀位于該箱體結構內的前端位置，所述蓄電池組位于該箱體結構內的后端位置，所述電源控制器相鄰所述蓄電池組設置，且與所述蓄電池組連接；
[0011]所述前部底盤的箱體結構的箱蓋采用共型設計，作為X頻段高增益平板發射面天線，且連接至該箱體結構內的所述X頻段高增益平板反射面天線放大器，所述X頻段高增益平板反射面天線放大器連接所述X頻段高增益平板反射面天線應答機；
[0012]所述后部底盤的箱體結構內設有測月雷達電控箱、X頻段固態放大器、X頻段應答機、微波開關、雙工器、UHF頻段固態放大器和UHF頻段應答機，所述后部底盤的箱體結構上設有X頻段全向發射天線和X頻段全向接收天線，所述X頻段全向發射天線通過所述微波開關連接至所述X頻段固態放大器和X頻段應答機，所述X頻段固態放大器也連接所述X頻段應答機，所述X頻段固態放大器和所述X頻段高增益平板反射面天線放大器均連接至所述微波開關，所述微波開關連接至所述綜合電子計算機。
[0013]可選的，所述微波開關和雙工器位于所述后部底盤的箱體結構內前端的位置。
[0014]可選的，所述中間底盤上設有沿車體結構寬度方向可拆卸地排布的兩個個乘務座椅，其中一個乘務座椅下設有樣本儲存袋，另一個乘務座椅下設有采樣工具箱，兩個所述乘務座椅之間設有操作手柄，所述操作手柄與所述機構控制設備連接，兩個所述乘務座椅后側設有生保系統。
[0015]可選的，所述前部底盤的前端設有微型質譜儀。
[0016]可選的，所述后部底盤的尾端設置有機械臂，所述機械臂上設有顯微成像儀器、α粒子X射線光譜儀和巖心取樣器，所述后部底盤的箱體上還設有月面樣本分析儀，所述機械臂、顯微成像儀器、α粒子X射線光譜儀、巖心取樣器和月面樣本分析儀均與所述綜合電子計算機連接。
[0017]可選的，所述前部底盤上還設有一個自由度活動平臺，所述自由度活動平臺位于前部底盤上的箱體結構的后側，所述自由度活動平臺上設有激光通信設備，所述激光通信設備與所述綜合電子計算機連接。
[0018]可選的，所述前部底盤的前端還設有電磁感應耦合器，所述電磁感應耦合器通過所述電源控制器與所述蓄電池組連接。
[0019]本發明及其可選的方案具備以下優點:
[0020]I)外部儀器設備布局充分考慮其工作空間，不會產生干涉和遮擋；2)Χ頻段高增益平板發射面天線與月球車前端箱蓋采用了一體化設計方法；3)電磁感應耦合器在前避障相機的雙目視覺導引下，自主實現非接觸式感應充電；4)激光通信設備在對地面進行數據傳輸時具有自動跟蹤瞄準功能；5)機械臂在后避障相機的雙目視覺導引下，具有雙臂協同采樣、分析和封裝功能；6)內部儀器設備置于前部底盤和后部底盤的封閉式箱體中，滿足了月晝工作和月夜休眠的溫控要求；7)由避障相機、慣性組件等構成的組合導航系統具有自主導航和月面相對定位功能；8)蓄電池組根據工作需求可選擇月球車的太陽電池陣或著陸器進行充電；9)雙工器保證了發射和接收兩端能夠同時正常工作；10)Χ頻段固態放大器、X頻段應答機與X頻段高增益平板反射面天線放大器、X頻段高增益平板反射面天線應答機相互備份；11)乘員操控系統布局從可達、可視、可操控性以及舒適性等方面進行人機工效設計；12)乘務座椅采用即插即用接口，可在月面由航天員組裝后使用；13)發射時處于折疊狀態的儀表臺和操縱手柄可在月面由航天員展開后使用；14)生保系統置于乘務座椅后側，航天員駕乘時可優先使用車載生保系統；15)有效載荷布局時充分考慮了其工作空間；16)全景相機和紅外成像光譜儀可實現大角度俯仰和偏擺，擴大了觀測范圍；17)月面樣本分析儀具有樣品原位分析功能；18)顯微成像儀、α粒子X射線光譜儀、巖心取樣器可根據探測需求切換工位進入使用狀態。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明一實施例中載人月球車外部儀器設備布局示意圖；
[0022]圖2為本發明一實施例中載人月球車內部儀器設備布局示意圖；
[0023]圖3為本發明一實施例中載人月球車乘員操控系統布局示意圖；
[0024]圖4為本發明一實施例中載人月球車有效載荷布局示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下將結合圖1至圖4對本發明提供的優化布局的載人月球車進行詳細的描述，其為本發明可選的實施例，可以認為，本領域的技術人員在不改變本發明精神和內容的范圍內能夠對其進行修改和潤色。
[0026]請參考圖1至圖4，本實施例提供了一種優化布局的載人月球車，包括車體結構，所述車體結構包括敞開式結構的中部底盤45、設于所述中部底盤45兩端的前部底盤44與后部底盤43以及可拆卸地安裝于所述前部底盤44與后部底盤43上的箱體結構19與24 ;
[0027]所述前部底盤44的箱體結構19內設有綜合電子計算機29以及環繞所述綜合電子計算機29布置的慣性組件11、陀螺儀30、X頻段高增益平板反射面天線放大器28、X頻段高增益平板反射面天線應答機27、紅外成像光譜儀電控箱26、機構控制設備25、蓄電池組14、電源控制器13和圖像處理器12