一个火星日

篇一：火星冲日

火星冲日

一、 2001年6月初发生火星冲日，冲日时火星在天蝎座。冲日之前约一个月，火星开始从天蝎座逆行移向天秤座，直到冲日之后约一个月又变成从天蝎座向人马座顺行。

二、 2003年8月中旬发生火星冲日，冲日时火星在摩羯座。冲日之前约一个月，火星开始从摩羯座逆行移向人马座，直到冲日之后约一个月又变成从摩羯座向宝瓶座顺行。

三、2005年10月底或11月初发生火星冲日，冲日时火星在白羊座。冲日之前约一个月，火星开始从白羊座逆行移向双鱼座，直到冲日之后约一个月又变成从白羊座向金牛座顺行。

四、2007年12月中旬发生火星冲日，冲日时火星在双子座。冲日之前约一个月，火星开始从双子座逆行移向金牛座，直到冲日之后约一个月又变成从双子座向巨蟹座顺行。

五、2010年 1 月底发生火星冲日，冲日时火星在巨蟹座。冲日之前约一个月，火星开始从巨蟹座逆行移向双子座，直到冲日之后约一个月又变成从巨蟹座向狮子座顺行。

六、2012年 2月底或3月初发生火星冲日，冲日时火星在狮子座。冲日之前约一个月，火星开始从狮子座逆行移向巨蟹座，直到冲日之后约一个月又变成从狮子座向室女座顺行。

七、2014年 4月初发生火星冲日，冲日时火星在室女座。冲日之前约一个月，火星开始从室女座逆行移向巨蟹座，直到冲日之后约一个月又变成从室女座向天秤座顺行。

八、2016年 5月底或6月初发生火星冲日，冲日时火星在天蝎座。冲日之前约一个月，火星开始从天蝎座逆行移向天秤座，直到冲日之后约一个月又变成从天蝎座向人马座顺行。

九、2018年 7月底或8月初发生火星冲日，冲日时火星在摩羯座。冲日之前约一个月，火星开始从摩羯座逆行移向人马座，直到冲日之后约一个月又变成从摩羯座向宝瓶座顺行。

十、2020年 9月底或10月初发生火星冲日，冲日时火星在双鱼座。冲日之前约一个月，火星开始从双鱼座逆行移向宝瓶座，直到冲日之后约一个月又变成从双鱼座向白羊座顺行。

节气时间

四个主要节气：春分日3月23日；夏至日6月22日；

秋分日9月23日；冬至日12月22日。

阳历就是公历；阴历就是农历。阳历（公历）新年就是元旦1月1日。

子夜就是0点、24点、午夜、子时。

每月分三旬：

上旬是1到10号

中旬是11到20号

下旬是21日到月底

太阳直射点

一年中6月22日（夏至日）到12月22日（冬至日）之间，太阳直射点在向南移动；

本年的12月22日（冬至日）到下一年的6月22日（夏至日）之间，太阳直射点在向北移动；

北极星 无论哪一天地轴的北端始终指向小熊星座的北极星

公转和自转

一年中不同日子的同一时刻看到不同的天象是由地球的公转引起的；同一天的不同时刻看到不同的天象是由地球的自转引起的。

日食和月食

日食发生的时候肯定是朔月时即发生在农历30或初一；月食发生的时候肯定是满月时即发生在农历15左右。

某一天太阳位于什么星座

从1月15日左右到2月15日左右太阳位于摩羯星座。

从2月15日左右到3月15日左右太阳位于宝瓶星座。

从3月15日左右到4月15日左右太阳位于双鱼星座。

从4月15日左右到5月15日左右太阳位于白羊星座。

从5月15日左右到6月15日左右太阳位于金牛星座。

从6月15日左右到7月15日左右太阳位于双子星座。

从7月15日左右到8月15日左右太阳位于巨蟹星座。

从8月15日左右到9月15日左右太阳位于狮子星座。

从9月15日左右到10月15日左右太阳位于室女星座。

从10月15日左右到11月15日左右太阳位于天秤星座。

从11月15日左右到12月15日左右太阳位于天蝎星座。

从12月15日左右到1月15日左右太阳位于人马星座。

太阳与月亮的星座位置

日食时月亮的位置与太阳的位置相同，即太阳在什么星座月亮也在什么星座。 月食时月亮的位置与太阳的位置不同，即太阳在什么星座月亮在相反方向的星座。

新月与残月

凌晨在东边天空看到的是残月，傍晚在西边天空看到的是新月。

金星的预测

金星从2000年六月下旬到2001年3月中旬是长庚星；

从2001年4月中旬到2001年12月下旬是启明星；

从2002年1月底到2002年10月下旬是长庚星；

从2002年11月中旬到2003年8月初是启明星；

从2003年9月上旬到2004年5月下旬是长庚星；

从2004年6月下旬到2005年3月初是启明星；

从2005年4月上旬到2006年1月初是长庚星；

从2006年1月底到2006年10月中旬是启明星；

从2006年11月中旬到2007年8月上旬是长庚星；

从2007年9月初到2008年5月中旬是启明星；

从2008年6月底到2009年3月中旬是长庚星；

从2009年4月中旬到2009年12月底是启明星；

从2010年1月底到2010年10月下旬是长庚星；

从2010年11月中旬到2011年8月初是启明星；

从2011年9月上旬到2012年5月下旬是长庚星；

从2012年6月下旬到2013年3月初是启明星；

从2013年4月上旬到2014年1月初是长庚星；

从2014年1月底到2014年10月中旬是启明星；

从2014年11月中旬到2015年8月上旬是长庚星；

从2015年9月初到2016年5月中旬是启明星；

从2016年6月底到2017年3月中旬是长庚星；

从2017年4月中旬到2017年12月底是启明星；

从2018年1月底到2018年10月下旬是长庚星；

从2018年11月中旬到2019年8月初是启明星；

从2019年9月上旬到2020年5月下旬是长庚星；

从2020年6月下旬到2021年3月初是启明星；

关于太阳高度

一天中中午的太阳高，照射物体的影子最短；早上和傍晚的太阳低照射物体的影子最长；

太阳系八大行星

水 星 （Mercury）

水星名字来自罗马神墨丘利（Mercury），在公元前三千年左右已被苏美尔人发现。

1978年冥王星被准确测定以前，人们一直认为水星是太阳系中体积最小质量也最小的行星。

中国古代称水星为“辰星”。

金 星 (Venus)

中国古人称金星为“太白”或“太白金星”，也称“启明”或“长庚”。古希腊人称金星为阿佛洛狄特，是希腊神话中爱与美的女神。而在罗马神话中爱与美的女神是维纳斯，因此金星也称做“维纳斯”(Venus)。17世纪初，伽利略曾观测到金星。

地 球 (Earth)

首先提出地球(Earth)是球形这一概念的是公元前五六世纪的希腊哲学家毕达哥拉斯。公元前三世纪，古希腊天文学家埃拉托斯特尼第一次算出了地球的周长。

火 星 (Mars)

在古代中国，因为它荧荧如火，故称“荧惑”。由于它在夜空中看起来是血红色的,所以在西方，以罗马神话中的战神玛尔斯(Mars)或者希腊神话对应的阿瑞斯命名它。

木 星 (Jupiter)

木星的亮度仅次于金星，中国古代用它来定纪年。在西方称它为朱庇特(Jupiter)，是罗马神话中的众神之王，相当于希腊神话中的宙斯。1979年3月宇宙飞船“旅行者”一号发现木星也有环，但非常昏暗，在地球上几乎看不到。

土 星 (Saturn) 伽利略于1610年观测到土星。土星是以罗马神话中的农神萨杜恩(Saturn)命名的。中国古代称之为镇星或填星。

天王星 (Uranus)

1781年，英国天文学家赫歇尔观测到了天王星。由于天王星公转周期相当缓慢，在历史上曾多次被误认为是恒星。天王星的命名，是取自希腊神话的天神乌拉诺斯(Uranus)。

海王星 （Neptune） 1846年9月23日，德国天文学家伽勒发现了海王星。

海王星是第一个通过天体力学计算后被发现的行星。

海王星的名字源自罗马神话中的海神涅普顿（Neptune）。

内行星和外行星

内行星指地球轨道以内的行星：水星和金星。

外行星指地球轨道以外的行星：火星、木星、土星、天王星、海王星。 类地行星和气行星

八大行星分为三类：类地行星、巨行星和远日行星。

类地行星包括水星、地球、火星、金星。类地行星是与地球相类似的行星。它们距离太阳近，体积和质量都较小，平均密度较大，表面温度较高，大小与地球差不多，也都是由岩石构成的类地行星是以硅酸盐石作为主要成分的行星。它们跟类木行星有很大的分别，因为那些气体行星主要是有氢、氦、和水等组成，而不一定有固体的表面。类地行星的结构大致相同：一个主要是铁的金属中心，外层则被硅酸盐地幔所包围。它们的表面一般都有峡谷、陨石坑、山和火山。。

篇二：到火星去？不好玩!

到火星去？不好玩！

想象一下，如果有一天，你可以选择去另外一个星球去定居，会不会很刺激、很好玩？但是，前提条件是，这是一次有去无回的单程旅途，你从此就将告别地球、告别亲朋好友，并要经历至少七个月的长途太空飞行，到达一个寒冷荒芜的环境里，生存条件极其艰苦，最多只有20个同伴，居住在地下洞穴中，要自己劳动生产食物，白天不能直接晒太阳，晚上外面非常寒冷，满眼都是红色的沙漠，看不到蓝天白云、青山绿水，直到在那里终老……再好好考虑考虑，这件事情还算好玩吗？

2024年，从地球出发，目标：火星。这不是好莱坞科幻大片，也不是某个太空爱好者的奇思妙想，而是荷兰“火星一号”基金会举办的活动。这个活动计划在10年后，将4名地球人送上火星。2013年，活动的组织方向全球征集前往火星的志愿者，征集发布后，全球有202586人报名，其中约有6%来自中国。2014年8月，活动的组织方公布在申请者中选中了705名候选人，这里面有12名中国人。

在人类的足迹踏上月球之后，经过数十年的沉寂，终于要向宇宙要迈出更远的一步，而这会在十年后成为现实吗？科学家们的答案是——没那么容易！那么，本文让我们一起认识一下火星，探讨到火星去究竟有多么难吧。

“火星一号”计划中人类火星殖民地的艺术想象图

1.火星什么样儿？

在夜晚的星空中，有一颗星呈现红色，荧荧像火，亮度常有变化；而且在天空中运动，有时从西向东，有时又从东向西，情况复杂，令人迷惑，我们的祖先就给它起了个富有诗意的名字叫“荧惑”。这就是火星。

哈勃太空望远镜拍摄的火星照片

火星是太阳系由内往外数的第四颗行星，除金星以外，火星离地球最近。火星比地球小，赤道半径为3395公里，是地球的一半， 体积不到地球的1/6，质量仅是地球的1/10。火星的内部和地球一样，也有核、幔、壳的结构。

地球与火星大小对比

火星的自转和地球十分相似，自转一周为24小时37分22.6秒。火星上的一昼夜比地球上的一昼夜稍长一点。火星公转一周约为687天，火星的一年约等于地球的两年。火星表面表面温度极低，很少超过0℃；夜晚最低温度则可达到-123℃。

火星有两个卫星。靠近火星的一个叫火卫一，较远的一个叫火卫二。由于火星在希腊神话中被看做是战神阿瑞斯，所以天文学家以阿瑞斯的两个儿子——福波斯和德瑞斯命名它的两颗卫星。

火星图

火星的两个卫星：火卫一、火卫二（大图见附件）

火星和地球一样拥有多样的地形，有高山、平原和峡谷。南北半球的地形有着强烈的对比：北方是被熔岩填平的低原，南方则是充满撞击坑的古老高地，而两者之间以明显的斜坡分隔；火山地形穿插其中，众多峡谷分布各地，南北极有以水冰与干冰组成的极冠，而风成沙丘广布整个星球。火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水体。二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生，尘暴的风速超过每小时300公里。

美国“好奇”号火星车拍摄的火星地表照片

美国“机遇”号火星车拍摄的火星地全景图

火星奥林匹斯山——太阳系最高峰

8850米高的珠穆朗玛峰是地球上最高的山峰，同时也是最著名的攀爬圣地，但8850米这一高度在太阳系内根本不值一提。太阳系最高峰的头衔被火星的奥林匹斯山摘得。这座火山的直径超过600公里，面积相当于美国亚利桑那州，最高点高度可达到27000米，是珠穆朗玛峰的近3倍。

“火星快车”宇宙飞船在空中俯拍到的火星奥林匹斯山

火星水手谷——太阳系最大峡谷

火星上的“水手”峡谷绵延近4000公里，宽度达到了200公里，纵深为10公里。由数条平行相接的沟槽组成的水手谷，无论从哪方面相比都使地球上的大峡谷相形见绌。它比大峡谷更宽，更长，更深，年代也更古老，是当之无愧的太阳系峡谷之王。

火星水手谷

人类为什么要探索火星？

科学家认为，火星上可能存有生命和液态水，寻找生命和水就成为世界科学家一个巨大

篇三：火星一号李大鹏

火星一号志愿者李大鹏

李大鹏，男，1982年4月出生于河北省隆尧县，2005年毕业于中国农业大学生物科学专业，参与过2007年中央电视台的“奥运舵手”选拔，进到最后的决赛阶段；曾做过2008年北京奥运志愿者，在顺义水上公园工作。一个人的生命很短暂，李大鹏希望在人生几十年中，能充分利用时间，在思想、哲学上有所建树。

2013年5月李大鹏报名“火星一号”志愿者，他坦言：“一辈子，能有几个花费15亿美元的机会？”为了准备这次火星移民，李大鹏不仅观看了大量影视资料，还花了700多元钱用来购买关于火星、太空和宇航的书籍。李大鹏说：“我希望利用"火星一号"的机会，能探索别的星球，让人类散布到更广阔的宇宙空间。”

我们距离移民火星有多远？ 文/ 李大鹏

目前在火星上活动的探测器，还有美国宇航局的“机遇号”、“好奇号”火星车，三个轨道探测器（美国的“奥德赛”火星探测器、火星勘测轨道飞行器、欧洲航天局的“火星快车”），而在11月5日，印度发射了“曼加里安”号，美国宇航局18日也发射了新的火星探测器。借助着这些人类的使者，我们在逐渐深入了解火星的秘密，并梦想着有一天能亲自登陆火星。随着科技的日益进步，地球文明不断发展，也许在2030年代就会有人首次成功登陆，然后跟随这些勇敢的开拓者，人类还将一步步移民这颗红色星球。

这一壮举什么时候才能实现？在我看来，借助现代科技已经足够将人送上火星，而这就是火星移民的充分条件。我的建议是宇航员登陆火星后就不再返回地球，在火星上如果能和地球上通过视频、邮件沟通，何必让他们再冒一次太空旅行的巨大风险返回呢（太空的风险，可以参考最近的电影〈地心引力〉）。不涉及返程，火星任务的设计难度将大大减小，这就是借助现代科技实现火星移民的必要条件。 下面，我就分析一下怎样依靠现代科技登陆火星：

一、从火箭技术上是否可行？

将人类发射到火星的重型火箭，应将140—150吨的负荷发射到近地轨道，将一个生活舱（不超过30吨）发射到火星，之后多次发射并在火星地表组合连接起来，形成一个容纳4—10人的基地。在40多年前，美国的阿波罗号多次成功登陆月球，当时的重型火箭，已经能将120多吨的负荷发射到近地轨道，所以人类现在的火箭技术，完全可以达到火星任务的要求。

二、长时间失重是否会影响健康？

从地球到火星，旅途中8个多月的微重力环境，是否会造成严重的健康问题？我列出几个数据：俄罗斯宇航员波利亚科夫曾在“和平”号空间站上连续工作了437天17小时58分17秒；宇航员谢尔盖.克里卡廖夫多次上太空，累积停留时间达到803天；美国前宇航员格林以77岁的高龄乘航天飞机重上太空。所以从地球到火星的旅途，并没有突破人类之前的太空滞留极限。

三、在火星登陆是否能保证安全？

宇航飞船历来在起飞或者着陆阶段最危险，因为在这样两个步骤，一旦出错，根本没有纠错或者掉头返回的可能。在火星登陆，最新的安全着陆记录是2012年8月的“好奇号”（900千克）。而载人的情况下30吨的庞然大物，将是一个崭新的挑战。没有安全的着陆技术，没有生活仓（无人舱）着陆的经验，人类登陆火星就不可能成功。我有一个这样的设想：进入火星轨道的载人飞船重约30吨，但最终着陆地面的小型飞船仅重3——5吨，剩下的部分留在火星轨道作为探测器和太空补给基地，这样可以大大降低宇航员安全降落的难度。降落后，宇航员在100小时内，驾驶火星车（1——2吨）找到前期投放的生活舱和补给。

四、在火星，怎样维持人类生存？

水、空气、食物，这是火星移民生存的三个要素。也可以说火星移民需要水和能源，有了水和能源，就可以生产出食物，可以分解水产生氧气。火星已经证实存在固态水，但大量水储存在火星的高纬度地区，远离阳光充足的赤道。折中的方式就是提高人类定居点纬度，达到天空有阳光，地表下有水的条件，至于取水的方式方法，仍然需要研究和试验。太阳能电池（100瓦/千克）应该是火星移民满足能源需求的首选，为了防备火星沙尘暴遮蔽阳光，小型核反应堆也可以用于火星表面，提供持久的电能和热量。

五、在火星人类是否能繁衍后代？

初次登陆火星的人，都是40岁左右经验丰富的宇航员，他们最好不要尝试在火星生育。在没有手术急救条件，没有妇产科医生的情

况下，怀孕生产的风险将超过太空旅行。在登陆火星的前几年，可以通过动物试验来积累经验，了解哺乳动物在火星繁育可能出现的种种意外情况，之后再由30岁左右的火星移民去实施“造人”计划。也许实现火星登陆后20—30年，人的婴儿将在火星出生，并成为人类文明在宇宙成功散播的种子。

科技的积累越久，登陆火星的成功率越高，但我们已经很久没有走出过地球家园，很需要这样一次能够团结、激励全人类的太空奇迹。我通过这篇文章就提出了实现火星移民的可能性，从太空探索的现有技术，分析了人类登陆火星的风险与实际困难。没有做不到，只怕不敢想，我期待着人类火星登陆的早日实现，也愿意亲自踏上火星之旅的飞船！

参考资料：《远征火星》《登陆火星》《赶往火星》《载人火星探测》《火星王者归来》

美国历史频道《宇宙》纪录片，其中第一季第2集，第二季第13集，第三季第7集，第五季第2集，第六季第4集都直接讲述火星或者火星移民。

火星一号：2018年发射探测器登陆火星

“火星一号”机构在9月份的新闻中说，将在2014年初完成对志愿者的第一轮筛选，决定谁将进入下一轮选拔。在两个月的沉寂之后，11月印度和美国的火星探测器先后发射，12月中国的嫦娥3号发射，有关火星和宇航的话题再一次被引燃。借着这一次东风，“火

星一号”12月10日在美国召开新闻发布会，公布了有关火星任务的最新消息。

火星一号正式与美国洛克希德马丁公司、英国萨里卫星技术有限公司(SSTL)展开合作，委托他们设计火星探测器和一个通讯卫星，但不包括生产制造。这一计划于2018年发射的任务将实践一些载人登陆的技术，并试验在火星表面取得水源。洛克希德马丁公司将设计机器人着陆器，SSTL公司将设计通讯卫星，用于视频、数据的传播。

2018年的发射计划比原计划推迟了两年，而第一次载人任务将推迟到2025年。这种时间的推迟可能让人感到一丝失落，但是新的时间表提供了充足的航天器开发时间，火星一号还将举办一次科研机构和高校火星方案挑战赛，收集各个科研机构、高校提供的火星试验方案。

“这将是第一个私人火星任务，洛克希德马丁公司很高兴能参与到这样雄心勃勃的计划，我们已经从“凤凰号”着手开始“火星一号”任务的概念研究。”在洛克希德马丁公司的民用航天总工程师塞迪维说，“建造过“凤凰号”以后，我必须说，在火星上着陆富有挑战性，这将是一个非常激动人心的任务。”

火星探测器类似于“凤凰号”，将利用太阳能，并用机械臂挖掘探索火星土壤，进行从火星土壤中提取水的试验。太阳能电池板的功率数据未来将用于部署火星表面上的薄膜太阳能电池，探测器上的摄像机会对这一切进行连续的录像。

篇四：机遇号火星车详细介绍

基于机遇号火星探测器的移动

控制系统分析研究

摘要：

机器人的移动作为机器人学中的一个重要研究部分，它是传感技术、控制技术、信息处理技术和电子技术等多门技术相结合的成果。随着相关技术的不断发展，移动式机器人正朝着高速度、高精度、智能化、开放化方向发展。作为机器人实现快速、准确的核心，其控制系统的优良对整个机器人的性能方面起到非常重要的作用。

本文以美国“机遇号”火星探测器为例，仅对该款机器人的移动控制系统的功能要求分析，基于对移动控制系统的三种工作模式即非寻迹模式、寻迹模式和寻迹避障模式深入研究后，确定了的总体设计方案。

关键词：机器人，控制系统，移动控制系统

一. 引言

“机遇号”火星探测器是美国宇航局在火星上执行勘测任务的两个探测器之一。另一个火星探测器为“勇气号”，“机遇号”于2003年7月7日发射2004年1月25日 安全着陆火星表面。

“机遇号”通过对火星为期六年多的勘测，取得了很大的成绩：发现了形成于酸性湖泊的岩石，首次在火星发现陨石，抵达维多利亚陨坑，并对其进行了为期两年多的勘测，结果显示，早期火星曾有面积相当于俄克拉荷马州大小的一片地下水层。该研究为科学家如何研究火星表面提供了清晰观点，

“机遇号”已经连续有效运作了超过原本设计(90个日子)30倍的任务时间；由于太阳能发电板被清洁干净，它因此能够继续执行大量对火星岩石的地质分析和地表描绘。

任务的重点包括了完成90个火星日的任务，发现了火星上的第一个陨石、防热护盾岩(Heat Shield Rock)（在子午线高原），以及超过两年的时间研究维多利亚撞击坑。机遇号惊险的在2007年的沙尘暴中存活了下来，现在正朝向努力撞击坑(Endeavour crater)前进。

二. 机遇号结构

“机遇号”是一个六轮、太阳能动力车，高1.5米、宽2.3米以及长1.6米、180公斤重。六个轮子上有锯齿状的凸出纹路(rocker-bogie)来适应地形，每个轮子都有自己的马达，车体本车装载于前后端来让本身能够在30度的倾斜范围保持安全。最高车速是50公厘/每秒(2英寸/每秒)，虽然平均速度只有最高车速的五分之一。“机遇号”和他的姐妹“勇气号”都载有纽约世贸大楼的金属残片，这些残片重新制成护盾来保护钻孔机械上的电缆。

太阳能板阵列能够在每个火星日产生约140瓦的电力让可充电式的锂离子电池储存电力并在晚上使用将近4个小时。“机遇号”的车体上的电脑使用了一个20MHZ的RAD6000中央处理器、128MB的DRAM、3MB的EEPROM以及256MB的快闪存储器。它的车体作业温度介于?40 °C到40 °C，车上由电热器在必要时能支援的放射性同位素热点机也提供了基本的温度控制。一个黄金薄膜和一层二氧化硅气凝胶进行隔热，如图1所示。

图1 机遇号火星探测器

三. 机遇号的移动控制系统设计

3.1控制系统的总体要求

为了简化设计难度，明确设计的目标，增强系统的通用性和可靠性，可以通过将一个复杂的系统分解成功能独立的模块[1]。经过分析，本文机器人即机遇号的移动功能要求可以简化为以下儿点：

1) 模式选择：机器人在开始工作前，可以设定相应的工作模式。

2) 移动：机器人可以实现直行、转弯和旋转运动。

3) 导航：机器人能够自主运动，实现寻迹导航和非寻迹导航。

4) 定位：根据传感器采集到的信息，得到行走的距离和角度，实现定位功能。

5) 避障：机器人在寻迹的过程中能够避开障碍物，沿着设定的轨迹继续行进。

3.2控制系统方案设计

3.2.1控制系统整体方案

根据机器人需要完成的任务和负荷的功能，对控制系统进行方案分析和设计,确定系统主要括：电源模块、模式选择模块、处理器模块、传感器模块以及驱动控制和执行机构，如图2所示。

图 2 控制系统整体方案

电源模块为整个系统的动力源泉，是机器人必不可少的一部分，该模块的好坏直接影响整个系统。需要将供电源电压正确的转换为每个模块所需要的电源电压，保证每个模块的正常工作。

模式选择模块。机器人三种的移动工作模式： 非寻迹模式、寻迹模式、寻迹避障模式。非寻迹模式给定起点和目标点，要求机器人能够平稳的从起始点运动到目标点，并保证到达目标点的位姿。寻迹模式中,要求移动机器人能够按照设定的轨迹线运行。寻迹避障模式实在寻迹模式的运行轨迹上存在障碍物，要求移动机器人能够避开障碍物，找到轨迹路线，继续前进，本系统选用寻迹避障模式。

处理器模块是整个系统的核心，承担了整个系统的任务分配工作、数据处理和运动控制。对传感器模块采集到的数据进行处理和分析，根据处理分析的结果控制执行机构。

传感器模块用于同环境进行交互，感知自身状态，是机器人获取信息的窗口，是系统做出正确决定的重要依据。

驱动控制和执行机构负责驱动移动机器人向各个方向的移动，驱动单元放大了控制器的控制信号，传递给执行单元,执行单元接收到信号后就会执行相应的动作模式即通过直流电机驱动六个主动轮。

在电源模块正常工作的情况下，处理器根据模式选择模块的选择，进入对应的工作模式，实时的读取传感器模块采集到信号数据，对采集的数据进行和分析，从而控制执行机构。

3.2.2电机控制的方案

处理器对于执行机构的控制是通过电机来实现的，图为电机控制实现图，采取闭环方式实现对电机的控制，如图3所示。

图3 电机控制方块图

3.3控制系统的结构形式

选择移动机器人控制系统的结构，需要综合考虑移动机器人的功能、本体结构和控制方式。从移动机器人处理控制算法的方式来看，有串行和并行两种结构。 串行处理结构顾名思义就是控制算法是指算法是由串行机构来处理的，这种处理结构类型的控制器从计算机结构和控制方式来分，有单CPU结构，二级CPU结构和多CPU结构；并行处理结构使用多个处理器并行计算[1]。

四. 机遇号的设计理念

“机遇号”火星探测器是一个组织结构复杂的系统，不仅要求机器人具有移动的功能，还要求机器人能够对任务进行分析、对路径进行规划和跟踪、感知周围和自身的信息、自主决策等类似人类智能行为的功能。根据机器人的功能要求,可以将移动机器人看作是以机械装置为基础，加上行为控制器、知识库及传感器系统组成的相互联系、相互作用的一个复杂系统，“机遇号”的设计主要从以下几个方面分步进行的[5]。

4.1定位技术

为了保证机遇号能够正确完成好导航任务，需要对其进行准确的定位。目前,常用于机器人的定位方法可分为两类：相对位置测量和绝对位值测量，针对不同的定位方法有不同的实现方法，例如里程计和惯性导航就属于相对位置测量,也称为航位推算，航位推算存许多不同的校正方法，Borenstein和Feng提出了 UMBmark校核方法，实验证明该校核算法能够使定位精度提高10倍以上；Louchene等人在机器人后面放置专门设计的后轮校核航位推算系统误差和非系统误差。绝对位置测量也有其实现方法，每种方法都有其自身的优缺点，在实际的应用中大多是综合其中的几种，实现互补，以提高定位的精度和可靠性。

4.2导航技术

机器人感知周边环境的方法不同，导航的方式也不同。机器人通过自身的感知系统感知周围的环境信息，将及时感知的局部环境信息构成局部地图，同机器人存储的全局地图进行匹配。匹配成功，机器人就知道自身所在的位置，从而实现导航，这种导航方式叫做基于环境信息的地图模型匹配导航，这种方式需要构造环境的地图，将局部环境信息和全局环境信息进行匹配。机器人还可以将环境中一些特殊的东西作为路标，这些路标信息机器人是事先知道的，通过对路标的信息获取，确定自身在环境中的信息，完成导航，称为路标导航。这里的路标可以是人为放置的也可以是工作环境的自然特征。视觉导航，要求机器人能够探测和识别路标，还能够探测和识别障碍物信息，机遇号就是采用该种导航模式。

4.3多传感器的信息融合

“机遇号”在移动的过程中不断感知周围的环境信息和自身的状态信息，因为周围工作环境的复杂性、自身状态的不确定性和单一传感器的局限性，只靠一种传感器很难准确的感知到周围环境信息，也很难了解到自身状态。为了能够在复杂动态的环境下完成相应的任务通常会安装多传感器。多传感器的融合是指将多个或者多种传感器所提供的环境信息进行集成处理，形成对外部环境的统一表示。经过集成处理的多传感器信息能比较完整和准确的反应环境特征，对于这些信息的集成处理方法有加权、平均贝叶斯估算、卡尔曼滤波、模糊推理以及人工神经网络等。

4.4路径规划

篇五：我要到火星

我想登陆火星

宜安镇牛山小学 四年级 张如梦

指导教师：于荣彦 火星，一个多么令人向往的地方，真希望有一天，我也能登上火星，亲身体会一下火星那雄伟的气魄。

生活在二十一世纪人，我们的科技非常发达，人们出行从来不走路，而是乘座私人飞机，我们曾经登上过月球、海王星、天王星等星球，八大行星就差火星没有去了，我们正在研究怎样去火星。

一天早上，风和日丽，我跟着爸爸妈妈乘坐飞机到天空中遨游，飞机停在天空中，我拿出天文望远镜，望着那既神秘又美丽的火星。

这时天空中飞来一个巨大并且形状特异的不明飞行物，我既恐惧又兴奋，因为我很喜欢冒险，不明飞行物停在我的上空，这时我才如梦初醒，起动飞机准备逃跑，可是，飞机怎样也发动不了，霎时间，一道银光闪过我的眼前，我觉得自己好像变得很渺小，被吸进了不明飞行物里，几分钟后，我感觉飞行物着落了，它把我和飞机吐了出来，我的飞机又在快速的变大。

我觉得，周围一切都变了，红彤彤的，不像月球、海王星、天王星??“我想起来了，”我兴奋地大叫“这里是火星！”，我快速走下飞机，一个长着三条腿，三只手，三双眼睛，三张嘴巴的怪物走了过来，吓了我一跳，没想到他就像一个好客的主人，文质彬彬地对我说：“你好！地球人，这里是火星，我们没有伤害你的意思，只想请你来我们这里做客！”我心里又惊又喜，因为我是登上火星第一人。

我便准备在火星上好好玩一玩。在火星上步行，比在月亮上轻松的多，而且不需要氧气瓶，这一切的事物对我来讲都很新鲜。白天的时候，脚下有点烫，空气中弥漫着热气。晚上的时候，寒风刺骨，火星上的温差真大！

我首先来到火星大沙漠游玩，这里的沙漠很小，没有地球的半个沙漠大，我只用了一天，便把沙漠全部走完。大家都很惊奇，它们得用20天才能走完，因为在火星上，它们有引力，我很轻，所以一飘一飘的便“飞”过了沙漠。

我又来到博物馆去玩，在那里，我了解到火星人是怎么来的，原来，火星上没有生物，只有一个小细菌，一次，彗星撞到了火星，下了一场很大的化学雨，细菌吸收了充足的水份，很快的繁殖，长大了变成了现在火星人的样子。而且，博物馆收集了成千上万的陨石，和闪光耀眼的金矿。

火星上的花草长得很好，而且很绿，跟远古时代恐龙时的树差不多。

火星上的科技非常发达，它们从来不做饭，智能机器人包揽了它们全部的工作。

它们上学的课程很好玩，把课文读出来，制作几幅动画，通过flash把课文转化成动画片，一个一个的放映，同学们在观看动画片时，不知不觉就能把课文倒背如流了，这些学生很爱学习，从这里出来的学生，个个都是才高八斗，都是受用的人才。

火星人的照相机很有趣，那就是火星人自己，它们运用自己的眼

睛，眼睛一闪，可以照相了，就能不发出声音，神不知鬼不觉的照一张，在从口里送出来，火星人挺友好的，还送了我一张照片呢！

光阴似箭，日月如梭，时间过得真快，转眼一个月过去，我该和火星人告别了，说实在挺奇怪的，因为在这短短的一个月里，我没有看见火星人哭过，可是它们在送我走的那一刻都哭了，这时我知道火星人是很重情义的。火星人把我送上飞机，含泪告别，我的飞机刚刚起飞，一股强大的阻力把我推了下去，我便睡着了，当我醒来的时候，已经是早上了，我发现自己睡在自家的床上，原来这是一个梦啊！我推开窗户，仰望着天空，天空仍旧是那样的美丽，火星仍旧是那样的神秘，火星，我坚信凭借我们人类的智慧，我们一定会来拜访你！

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