1、月球表面的溫度和熱物性參數(shù)是月表熱環(huán)境的兩個(gè)主要內(nèi)容，是研究月球內(nèi)部熱演化模型的基本邊界條件，也是解譯微波探測(cè)數(shù)據(jù)的必要參數(shù)。從科學(xué)意義上講，獲取真實(shí)可靠的月面熱物性參數(shù)，可以使我國(guó)掌握比較精確、可靠、完整的月面熱環(huán)境特性數(shù)據(jù)，填補(bǔ)我國(guó)在月面熱環(huán)境特性知識(shí)方面的空白，為建立月球基地和進(jìn)一步開(kāi)發(fā)研究奠定必需的熱環(huán)境認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)；從工程應(yīng)用角度看，以簡(jiǎn)單而粗略的熱環(huán)境參數(shù)為依據(jù)的熱控設(shè)計(jì)將難以滿足探測(cè)器月面活動(dòng)的需要，必須進(jìn)一步獲取詳細(xì)、準(zhǔn)確的

2、月面熱物性數(shù)據(jù)。
　　月壤硬度是指月面探測(cè)機(jī)械的動(dòng)靜載荷傳遞于土壤上，土壤對(duì)這些外荷力所發(fā)揮的抵抗力。因此測(cè)量這種土壤性質(zhì)對(duì)月面探測(cè)，甚至將來(lái)的基地建設(shè)都是必不可少的理論依據(jù)。
　　本文首先研究了地面土壤硬度測(cè)量原理，且最終選用比較有代表性的圓錐指數(shù)，作為衡量模擬月壤硬度的參數(shù)，并指導(dǎo)模擬月壤硬度傳感器的設(shè)計(jì)；同時(shí)，研究了土壤熱特性測(cè)量原理，且選擇了比較適合用于粉末狀材料熱特性測(cè)量的熱探針原理，用于指導(dǎo)模擬月壤熱特性測(cè)量傳感

3、器的設(shè)計(jì)。
　　然后，在以上測(cè)量理論的指導(dǎo)下，進(jìn)行硬度傳感器和熱特性測(cè)量傳感器的前端結(jié)構(gòu)研究和設(shè)計(jì)、嵌入式軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。硬度探頭的設(shè)計(jì)，包括彈性體的設(shè)計(jì)和應(yīng)變片的選擇、粘貼與防護(hù)；熱特性傳感器的前端設(shè)計(jì)——熱探針，包括加熱器設(shè)計(jì)、探針護(hù)套設(shè)計(jì)和溫度測(cè)量元件選擇；嵌入式系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)采集電路、主控電路和基于μC/OS-II的多任務(wù)管理系統(tǒng)。
　　其次，改進(jìn)常用的數(shù)字濾波算法，設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)限幅均值濾波的數(shù)字濾波器，以適用于