裴照宇，任俊杰，彭 兢，王 琼，胡震宇，李海涛，黄 磊，耿光有

（1.探月与航天工程中心，北京 100190；2.北京空间飞行器总体设计部，北京 100094；3.上海航天技术研究院，上海 201109；4.北京跟踪与通信技术研究所，北京 100094；5.中国运载火箭技术研究院，北京 100076）

引 言

月球探测和深空探索，可以深化人类对地球、太阳系以及宇宙起源与演化等方面的研究与认识，还可以利用月球周围无大气、无磁场、弱引力场和月球轨道所具有的特殊性开展科学研究与实验。月球是开展天体物理学、引力波、中微子等现代科学问题研究的理想场所；更重要的是月球上贮藏着丰富的氦–3资源，是清洁的理想核聚变物质，将有效地解决人类未来的能源问题[1]。

我国的探月工程起步比美苏晚了近50年，所以必须立足国情，瞄准世界前沿，走高起点、低成本的创新发展道路[2]。2006年2月，国务院颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020）》，明确将“载人航天与探月工程”列入国家16个重大科技专项。探月工程规划为“绕”“落”“回”三期[3]。“嫦娥五号”（Chang’E-5，CE-5）工程是探月三期的主任务，作为我国首个月面采样返回任务，是我国目前最复杂的航天系统工程，它的工程方案、飞行过程与美国和苏联均不相同，具有我国的特色。总体方案设计过程中，由于月球探测所涉及的时空系统、飞行动力学、光照及测控条件等比较复杂，使得开发任务分析、设计与仿真验证的软件成本较高[4]、周期长，不能满足论证设计的需要，应综合运用多种系统工程方法，并进行创新，以确定总体方案。……