清华大学学报(自然科学版)

作者：隋毅, 武昊, 王禹衡, 贾贺

单位：1. 北京空间机电研究所, 北京 100094,2. 航天进入减速与着陆技术实验室, 北京 100094,3. 清华大学 机械工程系, 北京 100084

关键词：火星采样返回,索驱动机构,低重力模拟,误差分析

基金：载人航天领域第四批预先研究项目(060201)

为实现火星采样返回任务中火星上升器热发射过程的高精度地面模拟, 该文提出一种包含水平随动机构的5索驱动低重力模拟试验装置。该文基于运动学和动力学建立了动态误差传递模型, 分析了水平随动机构位移误差、索力误差和外扰力对火星上升器6自由度轨迹精度的影响, 并提出了基于模型预测的动态误差限求解方法。仿真结果表明：单误差源/多误差源作用下模型计算与多体动力学仿真所得的误差曲线均吻合, 随机正弦波误差源输入下轨迹误差均位于理论误差限内, 验证了动态误差传递模型和动态误差限求解方法的有效性。该文研究结果可为试验装置的可行性评估及误差综合提供理论依据, 也可为后续控制优化和工程应用提供参考。

来源：2026年第3期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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