火星由于在很多方面都与地球相似，目前已经成为人类进行深空探测的首选目标。1962年苏联发射了第一个火星探测器“火星1号”，1971年苏联发射的“火星3号”成为第一个到达火星表面的探测器。其后，美国、欧洲、日本相继发射了“海盗号”、“火星探路者号”、“希望号”、“火星快车”、“勇气号”、“机遇号”、“凤凰号”和“好奇号”等多颗火星探测器。

　　在火星着陆探测任务中，进入、下降和着陆(Entry,Descent,Landing,EDL)过程是整个火星探测任务最为重要的阶段之一，而其中所涉及的导航、制导与控制又是EDL的难点所在，直接决定着整个探测任务的成败。在已经进行的16次火星着陆探测任务中，成功着陆的仅有7次。

　　一般认为，火星的大气高度在125公里左右，火星EDL过程从探测器到达上述高度开始，依次经历进入段、下降段和着陆段。火星大气状况存在较大的不确定性因素，如气候多变、时常有狂风、沙尘暴等，加之以恶劣的气动加热环境，这对探测器是一个巨大的考验。火星EDL面临的主要困难体现在以下几个方面:

　　一是火星大气稀薄，密度约为地球的1%，这使整个EDL历经时间短、状态变化快，对减速性能要求高、时间紧迫。但若选择海拔低的着陆点，可以在一定程度上延长EDL时间，可以更充分地利用火星大气阻力实现探测器减速。

　　二是与探测器发射窗口相对应，EDL过程中地火之间的通讯延迟大概在10分钟左右，而整个EDL过程只持续6至8分钟，因此着陆探测器必须具有自主导航制导与控制的能力，用于自主处置EDL过程中出现的各种情况。

　　三是火星环境复杂多变，不确定性因素多，这就要求探测器具有一定的环境自适应能力。

　　四是探测器上的数据处理和存储能力有限，制约了一些复杂导航制导与控制算法的应用，选择的算法必须简单、有效。

　　五是缺少相应的验证环境与数据，在地面再现火星EDL阶段的环境条件十分困难，验证试验存在一定的局限性。

　　一般EDL过程首先利用火星大气实现探测器减速，消耗掉探测器的大部分动能，然后利用降落伞减速，探测器缓慢下降，最后阶段可以利用气囊缓冲，也可以利用反推发动机控制探测器降落，利用缓冲装置确保探测器安全着陆。

　　好奇号EDL过程示意图

　　(南山)