尚逸帆，康志宇,*，张庆展，杨东春

1.上海宇航系统工程研究所，上海 201109 2.上海航天技术研究院，上海 201109

MMU推进器布置的冗余设计和分配算法

尚逸帆1，康志宇1,*，张庆展1，杨东春2

1.上海宇航系统工程研究所，上海 201109 2.上海航天技术研究院，上海 201109

美国和苏联现有的舱外载人机动装置(Manned Maneuvering Unit，MMU)推进系统设计均采用两套独立系统互为备份的方式，主系统故障后可以启动备用系统，但备用系统故障则无应对方案，因此制约航天员的安全性和舱外活动能力。文章在常规主备份推进模式基础上提出了应急推进模式，备份推进器发生故障后，根据失效发动机组相对位置关系采用不同应急策略，剩余有效推进器通过联合控制的方式保证航天员六自由度控制。经过可行性分析和仿真计算，证明了应急模式下MMU推进能力有一定降低，但能够为航天员返回提供动力，应急推进模式具有可行性。

舱外载人机动装置；推进器布局；冗余设计；推进器故障；控制分配算法

舱外载人机动装置(Manned Maneuvering Unit，MMU)是航天员脱离航天器进行空间活动的独立装置。航天员携带MMU出舱实现“太空行走”，可以完成舱内难以实施的科学试验、为大型空间设备的建造提供人工服务、解决交会对接时出现的故障问题、对空间站设备进行检测升级以及回收释放小卫星等[1]，因此MMU辅助航天员出舱活动是进一步提升人类空间探索能力的一种方案。

美国和苏联都对MMU进行了研究和试制，先后形成了MMU和舱外救援装置(Simplified Aid for Extravehicular Activity Rescue，SAFER)两类载人机动装置。……