中国空间科学技术

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载人月面着陆起飞系统设计及关键技术研究

王翔, 朱恩涌, 刘扬, 侯振东

中国空间科学技术 2026, 46 (2): 1-11. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0019

摘要（1162）

PDF（pc）（8772KB）（1325）

月面着陆和起飞是载人月球探测任务中风险最高、难度最大的环节之一，直接影响任务成败和航天员安全。掌握和突破载人月面着陆起飞关键技术，是研制安全可靠载人月面着陆器的核心，能推动中国载人航天技术的整体进步。通过对载人月面着陆起飞任务需求进行分析，提出了中国载人月面着陆器系统方案，并根据系统方案详细分析了典型载人任务需求特有的着陆起飞关键技术，包括应急救生设计技术、超软着陆设计技术、月面稳定起飞技术及环月自主快速交会技术，分析提出了相应的技术途径和解决方案：提出了正常和应急起飞燃料最优的环月轨道设计方法、适应多约束变目标的应急上升与交会对接一体化规划方法，有效支持载人月面着陆起飞过程任意时刻安全返回；提出了考虑羽流热、着陆冲击、着陆稳定性的下降速度多学科优化方法，为实现月面超软着陆提供设计参考；提出了并联轨控发动机推力协同控制与发动机故障快速诊断方法，提升着陆器月面起飞控制能力和安全性；提出了复杂场景多约束条件下的环月自主快速交会方案设计方法，解决资源约束、时间受限条件下的交会方案设计问题。对月面着陆起飞关键技术的剖析，为载人月面着陆器设计提供参考，也有助于深入认识载人月面着陆器的研制难度和风险。

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事件触发的航天器在轨自适应故障诊断与恢复

罗懿行, 王涵, 王路桥, 李晓锋, 董晓刚

中国空间科学技术 2025, 45 (6): 11-23. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0086

摘要（1093）

PDF（pc）（5175KB）（250）

随着中国航天器在轨数量的快速增长，任务复杂性不断提升，航天器所面临的空间环境日趋多样化，故障诊断与恢复已成为确保航天器安全和可持续运行的关键问题之一。现有的故障诊断与恢复方法通常针对特定类型的故障，并以固化代码的形式存储在星上运行，对于在轨故障突发等场景则依赖大量人工干预和软件维护，距完全自主化尚有较大差距。为解决这一问题并增强航天器对未知故障的弹性适应能力，提出了一种事件触发的航天器在轨自适应故障诊断与恢复框架（EAFDR）。该框架能够有效识别故障事件，实时生成恢复策略并进行安全性验证。EAFDR基于故障事件树模型，采用层次化树结构的故障事件分析技术，对故障事件树按严重程度排序并逐一诊断；随后，依据事件-条件-动作（ECA）映射规则生成故障恢复决策策略，实时应对故障，同时在策略执行期间进行动态监控以保障系统安全性。此外，EAFDR将故障诊断与恢复过程从控制周期中解耦，支持动态修改、维护故障事件树和ECA规则。基于真实系统的地面仿真实验结果表明，EAFDR能够在可接受的计算开销下实现航天器在轨故障的诊断与恢复，为航天器在轨安全、稳定运行提供了有效支持。

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面向手机直连的低轨卫星网络通信技术

李静玲, 王显煜, 甄立, 孟庆治, 梁薇, 穆桐, 崔涛, 李倩, 崔万照

中国空间科学技术 2026, 46 (1): 1-12. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0005

摘要（991）

PDF（pc）（2682KB）（684）

为突破传统地面通信覆盖限制，构建全时全域无缝连接的手机直连天地一体化服务能力，对手机直连低轨卫星网络通信技术进行了系统性研究。首先阐述了手机直连卫星的应用背景、概念与内涵，继而给出了手机直连低轨卫星的网络架构，以及手机直连卫星所服务的个人与企业用户的业务特征及指标要求。针对手机直连低轨卫星三类主要技术路线的发展趋势、优劣势及技术演进进行了具体分析，并指出其发展面临的频谱资源严重受限、链路受限与功率失衡等关键问题与技术挑战，重点阐述了手机直连低轨卫星网络需要突破的频谱资源优化、5G/6G标准化协议演进、超大规模星载天线以及卫星网络资源高效管控关键技术。最后面向未来6G新型业务应用需求，提出了天地一体化网络架构、人工智能（AI）、天基算力网络以及无线通感算融合6G技术对于手机直连低轨卫星网络的新型赋能。上述系统性的阐述与分析，为手机直连低轨卫星网络通信技术的发展提供了切实可行的研究方向。

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中国通信卫星技术创新及未来发展

周志成, 李砥擎, 谭小敏, 陈东, 仲小清, 靳凡, 王兴龙, 陈余军

中国空间科学技术 2026, 46 (3): 34-46. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0035

摘要（833）

PDF（pc）（5761KB）（1287）

通信卫星作为卫星通信系统的核心关键环节，其发展直接关乎着未来新一代通信网络构建和航天产业化建设。本文综述了国际通信卫星系统的发展现状；系统总结了近十年中国民商用通信卫星的技术创新及应用情况；分析了中国高通量卫星、手机直连卫星、卫星互联网技术与国外的差距；提出了“协同组网、星地融合、智能管控”的发展思路；提炼了未来中国通信卫星发展的高中低轨协同组网、星地融合通信网络、智能化资源动态管控、超大容量全灵活通信和高集成智能化平台等核心方向与技术。为中国新一代通信卫星发展、星地一体融合通信网络建设提供支撑。

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故障情况下载人月球探测任务重规划问题研究

张海联

中国空间科学技术 2026, 46 (2): 21-35. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0021

摘要（825）

PDF（pc）（3637KB）（514）

中国载人月球探测工程采取环月轨道交会对接飞行方案，涉及多飞行器、多飞行阶段，系统复杂、风险因素多、任务成本高，必须考虑各种故障情况下任务重规划问题，保证航天员安全，尽可能提升任务效益。首先，对重规划问题进行定义，将其划分为任务重构、任务调整、任务降级和任务中止等四类问题。接着，系统梳理了从发射段到月地返回段等不同载人月球探测飞行阶段的重规划方法研究进展。然后，提出了重规划问题还需要突破的关键技术，包括故障诊断与预测、多目标优化与降级目标决策、一体化任务规划、高鲁棒与强实时重规划等方法。最后，总结了重规划问题的特征和难点，对未来进行了展望。

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载人月面着陆GNC技术及验证

陈上上, 李骥, 杨巍, 王晓磊, 张一, 张晓文, 王鹏基, 郭朝礼, 李雨欣, 贾飞达, 奚坤, 文毅

中国空间科学技术 2026, 46 (2): 71-81. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0025

摘要（691）

PDF（pc）（11885KB）（661）

制导、导航与控制（GNC）技术是实现月面软着陆最核心的技术，其系统设计的正确性高度依赖于充分的地面验证。与无人着陆任务相比，载人月面着陆对GNC系统的可靠性与自主性提出了更为严苛的要求。为了应对这些挑战，在制导方面提出了预测降轨策略、航程受控的动力显式制导律、最优定高避障等设计方法；在导航方面，基于信号一致性检验技术设计了融合惯性测量单元、微波雷达、图像导航敏感器等数据的组合导航方案；在姿态控制方面，开发了扰动快速估计、高精度力矩分配、多发动机故障检测等技术。为了验证所研制的GNC技术，在数学仿真中采用姿态与轨道控制系统（AOCS）通用平台模型，并通过试验获取新研单机模型参数；在半物理仿真方面，设计了一套具备环境模拟、人控模拟等功能的全新验证系统；在全系统综合验证试验中增加了应急上升、主发动机故障等工况。验证结果表明：数学仿真落点精度优于100m，半物理仿真1min的导航误差小于1m，全系统综合验证试验的应急处理流程正确，三种验证方式的制导与控制性能均符合预期。研究方法充分继承中国现有着陆GNC技术，针对载人任务的新需求开发了必要的新技术，并且通过了系统化的地面验证，为后续工作开展提供了可靠的依据。

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器箭载荷一体化设计方法

张智, 王檑, 刘晖, 胡晓军, 王紫扬

中国空间科学技术 2026, 46 (2): 12-20. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0020

摘要（660）

PDF（pc）（9856KB）（563）

为解决传统航天器与运载火箭独立设计模式在应对大型航天器时暴露的气动协同设计、基频匹配困难、载荷设计保守、地面试验过考核等问题，提出器箭载荷一体化协同设计方法。气动外形联合优化方面，通过对比分析自逃逸与逃逸塔两种构型的脉动压力分布，确定优选方案；动特性协同设计方面，建立器箭耦合动力学模型，针对飞船2.8Hz超低基频及火箭弹性频率密集问题，综合采用结构刚度增强与控制系统优化方法；起飞段外力函数工程外推方面，基于喷流仿真、外载荷辨识及历史飞行数据，构建从噪声到外力的外推方法；精细化载荷设计方面，提出融合表面气动分布、静态过载与动态加速度的载荷分析方法，并基于分舱界面条件进行动响应分析，以取代传统的质心等效过载方法。应用该方法取得明显成效：气动方面，逃逸塔构型关键部位脉动压力峰值较自逃逸构型降低约50%；动特性方面，优化后火箭一、二阶弹性频率有效分离，姿控系统前三阶弹性频域幅值最大降低4～10dB，稳定性显著改善；载荷与试验方面，基于分舱界面条件生成的试验载荷谱，较传统整器固支试验条件平均降低约20%，有效缓解了地面过考核现象。本文提出的器箭一体化设计方法，实现了从气动外形、结构动力学和姿控设计到载荷环境的多学科优化设计，突破了传统界面分割设计的局限。其核心价值在于提出了应对超低基频兼容性与复杂载荷预示的系统解决方案，通过余量共享与精细化设计，为航天器减重与可靠性提升提供了有效途径。

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载人月球探测登月舱推进技术

顾帅华, 王建海, 胡瑜洲, 朱银娟

中国空间科学技术 2026, 46 (2): 99-107. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0028

摘要（596）

PDF（pc）（4898KB）（669）

针对载人月球探测飞行器高性能高可靠推进系统方案设计、轻质高承载大容积贮箱以及连续变推力发动机为代表的各项关键技术问题，提出了一系列解决上述技术问题的关注点和系统控制措施。设计上通过系统大流量下氧燃减压阀差异化调试和小流量下落压补气确保贮箱压力及压差，通过系统上流阻配平和单机热标确保四台变推力发动机推力一致性。将上述方法通过单机试验和系统级试验进行技术验证。结果表明，提出的解决措施能够降低或消除各项关键技术所面临的风险，现阶段已解决大小流量下共底贮箱压差稳定性控制和四台变推力发动机推力一致性控制的技术难题。贮箱共底压差能够小幅度控制在0~0.3MPa范围内，四台变推力发动机推力偏差控制在100N范围内。研究意味着中国载人月球探测已突破了推进系统各关键技术难题，能够可靠为载人月球飞行器提供动力，并为后续飞行器的设计提供了新的思路。

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里德堡原子微波探测技术进展

冷晗阳, 岳鹏毅, 王磊, 贝晓敏, 宋洪婷

中国空间科学技术 2025, 45 (6): 46-61. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0088

摘要（565）

PDF（pc）（18686KB）（464）

里德堡原子微波探测作为近年来涌现出的新型微波探测技术，相较于传统的偶极天线微波接收技术，具有探测灵敏度高、频谱覆盖范围广和前端小型化等突出优势，引起了无线通信、雷达探测和频谱感知等相关领域的广泛兴趣，目前正由实验室研究向工程应用研究过渡。通过总结分析里德堡原子微波探测技术的近年进展对其后续发展走向及未来航天应用进行展望。首先简要介绍了里德堡原子微波探测技术的基本原理；其次，从提升灵敏度、扩展频率范围、丰富探测参数和实用化通信四个方面综述了里德堡原子微波探测技术的国内外研究进展，展示其相对于传统接收机的特性和优势；通过总结里德堡原子微波探测技术的研究项目布局情况分析了不同技术特性的开发难度，指出中短期内超宽频谱覆盖范围和小型化前端的特性更容易开发，而颠覆性更强的极限灵敏度特性更适合作为长期目标；最后，从航天应用角度展望了里德堡原子微波探测技术在地球遥感、电磁频谱态势感知和抗干扰通信方面的应用前景，并分别讨论了各类应用中存在的不同技术难点。

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大功率气冷空间核反应堆电源技术研究

吉宇, 孙俊, 郎明刚, 姜百惠, 杨小勇, 刘飞标, 朱安文, 石磊

中国空间科学技术 2025, 45 (6): 35-45. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0087

摘要（561）

PDF（pc）（4223KB）（365）

百千瓦级及以上的大功率空间核反应堆电源具有能量密度大、自主性强、工作寿命长等优点，是未来开展载人星际探测、行星资源开发和高轨高分辨率对地观测等任务的理想电源。紧凑型气冷堆氦氙闭式布雷顿直接循环发电系统是大功率空间核反应堆电源技术的优选方案之一。对该系统的组成和工作原理进行了说明，并结合中国高温气冷堆技术的研发历程和成果，介绍了包覆颗粒燃料、惰性气体工艺和气体透平循环发电技术等可能应用于气冷空间核反应堆电源的技术基础。结合空间应用的特殊场景，梳理了大功率气冷空间核反应堆电源所面临的主要挑战和重要问题，并对研发中所涉及到的关键技术进行了分析，总结归纳了主要的研究角度和思路。在此基础上，提出了初步的思考和建议，为大功率气冷空间核反应堆电源的研制提供一些参考。

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航天遥感低空经济数字航路网构建与初步验证

张过, 方志斌, 江万寿, 运晓宇, 杨博, 蒋永华, 崔浩, 杨海明, 刘蒎, 赵齐乐, 朱春阳

中国空间科学技术 2026, 46 (3): 192-204. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0050
优先出版日期: 2026-01-13

摘要（542）

PDF（pc）（10827KB）（127）

随着低空经济的快速发展，低空交通基础设施正从概念探索迈向规模实践，数字航路网既指导设施网和空联网的建设，也为服务网提供有路可循的依据，是当前低空交通基础设施的首要建设任务。现有数字航路网建设方法存在风险度量不充分、拓扑结构化不完善及航路属性缺失等问题，且未明确建设所需的低空地理-胁迫要素的种类和精度，因此有必要进一步完善相关方法，以更好地指导低空经济数字航路网的建设和应用。针对上述问题，从无人机与地理-胁迫环境的交互机理出发，揭示了数字航路网建设所需的地理和胁迫要素种类，明确了地理要素的几何精度需求，分析了航天遥感探测手段对地理要素的获取可行性和满足程度；提出基于地理和胁迫信息、兼顾拓扑和风险的数字航路网建设方法，并在安阳市开展航天遥感地理信息底座、气象胁迫、数字航路网以及航路通信和定位质量评估等实装试验验证。结果表明：基于航天遥感探测手段生产的DSM高程精度优于2m，建筑物白模高程精度为3.83m，碍航物产品总体识别精度为80.77%，地表覆盖分类总体解译精度为79.5%，整体满足地理要素米级几何精度需求和地面属性区分需求；生产的数字航路网，相较人工设计航线，航路里程缩短7.6%，巡航用时缩短12.6%，高风险区域占比减少7.6%，非直线系数提升8.2%；相较飞手临时规划航线，航路里程缩短4.2%，巡航用时缩短3.4%，非直线系数提升18.5%，有效提高了空域利用率，降低了飞行风险，提升了飞行效率，满足“无人机可飞、低风险飞、高效率飞”的低空规模化飞行需求。

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梦舟飞船交会对接一体化与自主控制设计

刘智勇, 蔡彪, 冯烨, 张一, 苏晏

中国空间科学技术 2026, 46 (2): 57-70. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0024

摘要（509）

PDF（pc）（10183KB）（495）

梦舟载人飞船包括近地版本和登月版本，分别与地球轨道的中国空间站和月球轨道的揽月着陆器进行交会对接。在梦舟载人飞船交会对接设计过程中，产生了两个主要问题：与中国空间站和揽月着陆器交会对接GNC系统的一体化设计及高可靠自主容错问题、交会对接全过程的自主导航制导控制问题。对这两个问题进行了研究：描述了这两个问题的由来，给出了解决问题的具体设计，地面测试验证了设计结果的有效性。结果表明：梦舟近地载人飞船和梦舟登月载人飞船交会对接统一采用基于TTE和1553B热备份通信和四模冗余GNC控制器任务处理的自主容错体系，实现了“一重故障连续容错工作，两重故障连续安全运行”的目标；通过多敏感器自主融合导航和多阶段自主协调制导控制，梦舟近地载人飞船实现了发射入轨后自主与中国空间站交会对接，梦舟登月载人飞船实现了进入月球轨道后自主与揽月着陆器交会对接。

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基于MBSE的面向大规模星座的卫星系统敏捷设计

贾晓冬, 崔玉福, 刘静宇, 李春光, 刘朋雨, 曹丽君, 辛旭

中国空间科学技术 2026, 46 (1): 48-58. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0008

摘要（487）

PDF（pc）（11103KB）（362）

针对低轨巨型星座大规模批产背景下，传统基于文档的卫星系统设计方法存在系统性不足、迭代效率低、批量测试困难等问题，旨在构建基于模型的系统工程（MBSE）的卫星系统敏捷设计方法，以实现设计流程的高效迭代与批量验证，满足大规模星座短周期研制需求。研究采用多层次模型复用架构与增量开发模式相结合的技术路径：首先构建系统级-分系统级-单机级的三级模型体系，通过元模型基础库、单机单元库与卫星架构库的多层次复用机制，实现设计经验的模型化固化；其次提出基于用例的增量开发模式，将需求变更映射为场景迭代，通过SysML模型实现需求到指标的动态传递；最后建立基于系统验证模型的批测试设计方法，构建测试用例与需求的关联矩阵，实现设计与测试的全链路闭环验证。以光学遥感卫星批产项目为案例，通过模型输入参数迭代、分系统方案权衡及总体指标验证，完成方法的工程验证。应用验证表明，该方法使卫星方案论证效率提升约80%。提出的MBSE敏捷设计方法通过模型复用机制实现了设计经验的数字化传承，基于用例的增量开发模式解决了需求变更的高效响应问题，测试闭环机制提升了大规模星座的批量验证能力。研究成果为卫星系统工程的数字化转型提供了可推广的技术框架，拓展模型在卫星批产全生命周期中的应用深度。

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Cost effective technologies for long range microwave wireless power transmission

CHOI Joon-Min, KIM Dae-Kwan, PARK Durk-Jong, YI Sang-Hwa, KIM Dong-Min, KOD ae-Ho

中国空间科学技术 2026, 46 (1): 122-134. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0001

摘要（467）

PDF（pc）（9075KB）（118）

Space-Based Solar Power (SBSP) presents a promising solution for achieving carbon neutrality and Renewable Electricity 100%(RE100) goals by offering a stable and continuous energy supply.However,its commercialization faces significant obstacles due to the technical challenges of long-distance microwave Wireless Power Transmission(WPT) from geostationary orbit.Even ground-based kilometer-scale WPT experiments remain difficult because of limited testing infrastructure,high costs,and strict electromagnetic wave regulations.Since the 1975 NASA-Raytheon experiment,which successfully recovered 30kW of power over 1.55km,there has been little progress in extending the transmission distance or increasing the retrieved power.This study proposes a cost-effective methodology for conducting long-range WPT experiments in constrained environments by utilizing existing infrastructure. A deep space antenna operating at 2.08GHz with an output power of 2.3kW and a gain of 55.3dBi was used as the transmitter.Two test configurations were implemented:a 1.81km ground-to-air test using an aerostat to elevate the receiver and a 1.82km ground-to-ground test using a ladder truck positioned on a plateau.The rectenna consists of a lightweight 3×3 patch antenna array(0.9m×0.9m),accompanied by a steering device and LED indicators to verify power reception.The aerostat-based test achieved a power density of 154.6mW/m ,which corresponds to approximately 6.2% of the theoretical maximum.The performance gap is primarily attributed to near-field interference,detuning of the patch antenna,rectifier mismatch,and alignment issues.These limitations are expected to be mitigated through improved patch antenna fabrication,a transition from GaN to GaAs rectifiers optimized for lower input power,and the implementation of an automated alignment system. With these enhancements,the recovered power is expected to improve by approximately four to five times.The results demonstrate a practical and scalable framework for long-range WPT experiments under constrained conditions and provide key insights for advancing SBSP technology.

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系外行星探测技术现状及发展趋势

邓湘金, 孟令晨, 杨孟飞, 屈玉福, 白崇延, 张龙, 林晨, 张杰

中国空间科学技术 2026, 46 (3): 1-18. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0033

摘要（463）

PDF（pc）（6324KB）（336）

系外行星探测技术正经历由地基观测向空间观测、由搜寻发现向精细刻画演进的过程。综合分析了凌星法、视向速度法以及直接成像与干涉测量等主要探测技术的原理与应用现状，比较了不同观测手段在行星发现、轨道测定、大气刻画等方面的适用范围与技术瓶颈，总结了国内外近年来在轨与在研的代表性任务进展。结果表明，间接探测法仍在行星发现数量上占据主导地位，为行星分布特征与形成演化研究提供了重要支撑；而直接探测技术依托自适应光学、星冕仪、光学干涉等技术，已在系外行星高对比成像和大气光谱反演方面取得突破。以詹姆斯·韦伯空间望远镜为代表的红外成像任务实现了多波段行星光谱的直接测量，欧洲LIFE计划和中国觅音计划的推进标志着空间红外干涉探测进入毫角秒空间分辨率的新阶段。研究表明，未来系外行星探测将形成“地基-空间协同”“间接-直接互补”的技术格局，为宜居行星与生命特征信号的探测奠定坚实的科学与工程基础。

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极低轨卫星关键问题探讨与发展展望

王伟宗, 崔玉福, 陈志远, 张舒, 张广川, 贾晓冬, 贺碧蛟, 刘丽芹, 武迪, 何贵勤

中国空间科学技术 2026, 46 (3): 77-93. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0038

摘要（460）

PDF（pc）（5576KB）（518）

作为衔接临近空间与外太空的“第五空域”，极低轨域在超高分辨率遥感、低时延高信噪比通信及民生应急保底等方面具有传统轨道难以比拟的综合优势，是各航天强国重点布局的前沿领域。受大气阻力显著、环境扰动剧烈等特有约束，当前极低轨卫星面临“留不下、稳不住、用不好”的核心瓶颈。针对长周期业务化运行需求，系统梳理了极低轨卫星的关键技术体系与发展路径：在环境认知方面，探讨了多手段环境探测技术及高精度大气模型的构建方法；在平台技术方面，重点分析了以吸气式电推进为核心的先进动力系统、气动特性仿真与减阻设计、应对强时变非线性扰动的智能轨道与姿态控制策略以及高通量原子氧防护技术；在载荷与信息处理方面，阐述了适配极低轨环境的低延迟通信、亚目标级高分遥感载荷以及星上信息处理技术的发展现状。分析表明，极低轨开发亟需跨越从仿真验证到工程应用的鸿沟，未来应聚焦吸气式电推进样机研制、一体化气动减阻设计、高精度姿轨控等关键技术攻关及在轨飞行验证，为新一代空间基础设施的构建与应用提供支撑。

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基于综合效能的低轨异构星座优化设计方法

刘思阳, 潘瑞雪, 李任飞, 蒙涛

中国空间科学技术 2026, 46 (1): 59-72. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0009

摘要（443）

PDF（pc）（8845KB）（309）

异构星座采用不同功能、轨道和载荷的异构卫星组网，其核心能力取决于对地覆盖能力、稳定性与综合成本。对综合效能最优的异构巨星座设计方法进行研究，攻克卫星覆盖能力非线性叠加、漂移轨迹差异化耦合以及巨星座大量参数寻优的难题。在J₂和大气阻力摄动下，通过半长轴的线性与二次拟合建立半长轴衰减的高效计算模型，推导升交点赤经与纬度辐角的相对漂移补偿方程。以制造发射综合成本最小化为优化目标构建复杂优化模型，包含重访时间、成像分辨率、覆盖稳定性等多维覆盖约束，以及有限燃料、可选卫星、多任务阶段等多源工程约束。通过原理分析实现关键变量降维，构建基于遗传算法的最小成本标称构型参数优化算法。耦合构型设计与控制方案形成全周期闭环设计框架，实现标称构型优化、局部补偿、燃料规划及控制方案的协同。针对低轨星座30°(N)~0°(N)纬度带覆盖任务（重访时间≤10min，分辨率≤1m），优化构型的成本较传统均匀构型降低26%～30%，且重访时间随地面纬度的波动减小，此优势在近全球覆盖等大纬度跨度场景下进一步扩大。建立的异构巨星座综合设计范式能够实现覆盖效能与综合成本的协同优化，星座规模扩大时具备可扩展性，可支撑千星级星座在应急遥感、全球物联网等场景的高效设计，降低全生命周期的综合成本及设计难度。

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梦舟载人飞船零高度逃逸飞行试验起飞安全力学分析

李喜晟, 吴文瑞, 梁福文, 郝宝新, 闫军, 田林, 马晓兵

中国空间科学技术 2026, 46 (2): 48-56. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0023

摘要（402）

PDF（pc）（2974KB）（408）

梦舟载人飞船零高度逃逸飞行试验起飞时刻多个关键环节并行，潜在的故障模式相互耦合导致故障机理复杂，故障的力学响应不明确。通过分析试验起飞时刻多种故障模式的力学行为，评估了零高度逃逸试验起飞的安全性。主要通过理论研究和数值模拟两种方法进行研究，针对不同故障模式下逃逸系统的载荷条件，推导了逃逸系统的关键部位最大载荷的理论公式，同时结合有限元分析以及动力学分析相互印证计算结果，根据力学分析结果给出了不同故障模式下逃逸系统结构是否破坏、是否具备逃逸能力以及逃逸后对弹道的影响，最后通过裕度分析对起飞安全性进行评估。通过力学分析，梦舟载人飞船零高度逃逸飞行试验起飞时刻4种故障模式的安全裕度均大于0.7，无安全性风险，仅有1种故障模式无安全裕度，作为中等级风险管理。通过对梦舟载人飞船零高度逃逸试验起飞安全的系统研究，提出了一套载人飞船逃逸起飞系统的力学分析方法：建立了舱间火工锁轴向载荷的理论分析模型；提出了针对每种故障模式的有限元分析和动力学分析的方法；明确了影响逃逸系统安全的关键力学特性。本文的研究方法可以推广至类似航天器逃逸试验或发射任务的起飞安全分析。

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金星探测气球技术研究

杨眉, 付宸锐, 薛淑艳, 张正峰, 魏雲飞

中国空间科学技术 2026, 46 (1): 97-110. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0003

摘要（384）

PDF（pc）（10409KB）（246）

首先基于地球探测气球工作环境界定了金星探测气球的组成和类型，然后梳理了金星大气环境特点及对探测气球技术的影响。随后聚焦于金星大气环境下探测气球的关键技术难点，在已有金星气球和地球气球技术的基础上，分别对吊舱设计、囊体设计、能源设计、温度控制、高度控制、空中展开充气等技术要求和技术途径进行了研究。针对高层和低层金星气球研究了金星大气环境特点，提出研究方向建议，从总体设计角度为中国金星探测气球研究和任务科学实施提供了参考。

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月面科学探测智能体训练支持系统与应用探索

董镇远, 赫世敬, 姜佳慧, 林茜, 杨瀚哲, 王之, 严冬, 刘成保, 张鹏

中国空间科学技术 2026, 46 (2): 126-137. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0031

摘要（377）

PDF（pc）（11631KB）（357）

针对月面探测器在复杂环境下的智能化需求，提升智能体训练决策能力具有关键意义。当前面向真实月面任务，仍缺乏高保真仿真环境以精确复现复杂地形与光照条件，同时也亟需构建覆盖长距离探测极端工况的多样化训练数据。实现了“月面场景-装备模型-场景感知”的联合仿真，建立了高保真月面移动智能体训练支持系统：基于数字月球技术，构建厘米级精度的月面地形地貌环境模型，为智能体训练提供逼近真实的仿真场景；搭建耦合月面环境与探测器装备模型的综合仿真场景，实现对月面活动任务的全过程模拟；建立探测器感知、导航、规划和控制算法与仿真系统之间的实时双向数据交互链路，使智能体能够在闭环仿真中持续学习与优化。为月球车等移动探测器智能体的算法训练与验证提供关键技术平台及数据支撑，对中国载人月球探测任务的实施具有重要的工程应用价值。

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