李志平， 顾 朋， 孙 帅， 陈建新

北京控制工程研究所， 北京 100094

0 引 言

行星表面探测是深空探测领域中一个重大分支.要想更好地了解一个外星球，最好的办法是能够着陆其表面，完成巡视勘探.目前开展行星表面漫游车研制的主要国家有美国、欧空局(ESA)和中国.对火星探测目前只有美国和中国的火星车成功在火面运行.美国的火星漫游车技术代表了当前最先进的行星表面漫游车研制技术.美国共研制了四代火星车：1996年发射的“索杰纳”是首个火星车[1]，由于当时的技术水平限制，该火星车的任务主要是围绕探路者号着陆器附近工作，具备简单的自主避障能力；2004年发射的第二代火星车“勇气号”和“机遇号”在轨成功试验了基于视觉的自主导航与视觉测程功能[2-3]；第三代火星车“好奇号”于2012年8月登陆火星，是第一辆采用了“核动力驱动”的火星车[4-5]，在控制系统配置与方案上继承了“勇气号”、“机遇号”，但星载计算机的能力得到了很大的提升，计算机主频由原来的20 MHz提升为200 MHz，自主导航移动时平均移动速度可达2 cm/s.第四代火星车是2020年7月30日发射的“毅力号”火星车，其任务是探索直径45 km的杰泽罗陨石坑.“毅力号”火星车任务创新性地配备了一架小型直升机，在轨工作模式仍然是地面遥操作与星上自主导航相结合，但系统的自主导航能力有很大的提升，根据NASA官网报道，其自主导航(AutoNav)算法采用了高性能的Xilinx FPGA实现，可以实现120 m/h的自主导航移动.

中国在2013年、2018年分别成功完……