模擬月壤的物理特性參數(shù)測量關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、月球表面的溫度和熱物性參數(shù)是月表熱環(huán)境的兩個主要內(nèi)容，是研究月球內(nèi)部熱演化模型的基本邊界條件，也是解譯微波探測數(shù)據(jù)的必要參數(shù)。從科學意義上講，獲取真實可靠的月面熱物性參數(shù)，可以使我國掌握比較精確、可靠、完整的月面熱環(huán)境特性數(shù)據(jù)，填補我國在月面熱環(huán)境特性知識方面的空白，為建立月球基地和進一步開發(fā)研究奠定必需的熱環(huán)境認識基礎(chǔ)；從工程應(yīng)用角度看，以簡單而粗略的熱環(huán)境參數(shù)為依據(jù)的熱控設(shè)計將難以滿足探測器月面活動的需要，必須進一步獲取詳細、準確的

2、月面熱物性數(shù)據(jù)。
　　月壤硬度是指月面探測機械的動靜載荷傳遞于土壤上，土壤對這些外荷力所發(fā)揮的抵抗力。因此測量這種土壤性質(zhì)對月面探測，甚至將來的基地建設(shè)都是必不可少的理論依據(jù)。
　　本文首先研究了地面土壤硬度測量原理，且最終選用比較有代表性的圓錐指數(shù)，作為衡量模擬月壤硬度的參數(shù)，并指導模擬月壤硬度傳感器的設(shè)計；同時，研究了土壤熱特性測量原理，且選擇了比較適合用于粉末狀材料熱特性測量的熱探針原理，用于指導模擬月壤熱特性測量傳感

3、器的設(shè)計。
　　然后，在以上測量理論的指導下，進行硬度傳感器和熱特性測量傳感器的前端結(jié)構(gòu)研究和設(shè)計、嵌入式軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計。硬度探頭的設(shè)計，包括彈性體的設(shè)計和應(yīng)變片的選擇、粘貼與防護；熱特性傳感器的前端設(shè)計——熱探針，包括加熱器設(shè)計、探針護套設(shè)計和溫度測量元件選擇；嵌入式系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)采集電路、主控電路和基于μC/OS-II的多任務(wù)管理系統(tǒng)。
　　其次，改進常用的數(shù)字濾波算法，設(shè)計了動態(tài)限幅均值濾波的數(shù)字濾波器，以適用于