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面向月球中继卫星工程轨道设计需求，研究解析计算方法在地月系L2点halo轨道设计中的应用问题。在讨论圆型限制性三体问题三阶解析近似计算方法的基础上，分析了解析计算与数值计算的差异，给出了解析近似计算在工程约束下的适用范围，进而提出了基于解析计算的轨道设计和特征筛选方法。分别采用解析初值和数值初值进行halo轨道外推，比对验证采用解析计算设计轨道的可行性。研究结果表明,解析计算方法适用于月球中继卫星...
不同月球借力约束下的地月Halo轨道转移轨道设计
Halo轨道 不变流形 借力飞行 混合优化
2016/3/2
针对地月系L2点不同任务需求下的低耗能转移轨道设计问题，基于不变流形理论与混合优化技术，深入研究了不同月球借力约束与不同幅值Halo轨道的入轨点（简称HOI点）对转移轨道飞行时间与燃料消耗的影响，给出了HOI点选择策略。首先结合任务要求并考虑月球引力影响，在月球借力点施加不同约束条件，通过微分修正算法调整Halo轨道的稳定流形，设计月球到Halo轨道的转移轨道。采用遗传算法与微分修正算法相结合的混...
不同月球借力约束下的地月Halo轨道转移轨道设计
Halo轨道 不变流形 借力飞行 混合优化
2016/3/2
针对地月系L2点不同任务需求下的低耗能转移轨道设计问题，基于不变流形理论与混合优化技术，深入研究了不同月球借力约束与不同幅值Halo轨道的入轨点（简称HOI点）对转移轨道飞行时间与燃料消耗的影响，给出了HOI点选择策略。首先结合任务要求并考虑月球引力影响，在月球借力点施加不同约束条件，通过微分修正算法调整Halo轨道的稳定流形，设计月球到Halo轨道的转移轨道。采用遗传算法与微分修正算法相结合的混...
日地Halo轨道的多约束转移轨道分层微分修正设计
分层微分修正 转移轨道 多约束条件
2015/11/10
针对日-地系统L1点（简称SEL1点）Halo轨道转移轨道设计中存在的多约束与初值敏感性问题，提出一种基于分层微分修正与初值多项式的设计方法。首先定义平动点转移轨道设计过程中存在的约束条件，然后根据不同的终端约束条件，重点给出了同时考虑轨道高度、轨道倾角、升交点赤经与航迹角等多约束条件下的分层微分修正方法。通过分析约束变量与控制变量之间的关系，得到能够解决微分修正初值问题的初值表达式。最后在多约束...
平动点Halo轨道航天器保持的多目标优化
平动点 轨道保持 时变控制器 多目标优化 SiPESC软件平台
2014/12/18
针对日地系统平动点附近Halo轨道航天器保持任务，考虑航天器的能量消耗与轨道保持精度需求，采用多目标优化方法设计了改进时变控制器用于航天器Halo轨道保持任务。首先，基于圆形限制性三体模型推导了航天器的相对动力学方程并基于此设计了线性时变控制器。然后，采用多目标优化方法对时变控制器参数进行优化，得到满足航天器能量消耗与轨道保持精度之间平衡的Pareto最优解。最后，通过对考虑模型与环境干扰情况的数...
采用Gauss伪谱法的小推力日-火Halo轨道转移优化设计
Gauss伪谱法 不变流形 Halo轨道 小推力
2014/4/10
针对日-地Halo轨道到日-火Halo轨道的小推力轨道转移问题，给出一种基于不变流形理论和Gauss伪谱法的优化设计方法。首先，在日心惯性坐标系中建立小推力轨道优化模型，并基于不变流形理论给出轨道转移中流形出口和入口的选择原则，应用该原则在日-地系统中选择流形出口，在日-火系统中选择流形入口，并将其作为轨道转移的初末状态；然后基于Gauss伪谱法将最优控制问题离散化为非线性规划(NLP)问题，并采...
日地系统L2点Halo轨道绳系卫星编队动力学
Hill限制性三体问题 平动点周期轨道 绳系卫星编队 动力学仿真
2010/12/21
研究平动点附近周期轨道上旋转多体绳系卫星编队系统的非线性耦合动力学问题。编队系统为各卫星质量接近的轮辐状结构，位于日地系统第二平动点附近，整个系统的旋转保持系绳处于张紧状态，建立Hill限制性三体问题的绳系编队系统动力学模型。针对处于留位阶段的典型对称三星编队，在位于较大Halo轨道上无控制力作用的情况下，进行母卫星轨道运动与系绳摆动耦合运动的动力学模拟，分析轨道方向、卫星质量比、系绳长度以及初始...
Halo轨道Richardson三阶近似解析解的改进
Halo轨道 Lindstedt-Poincaré法 长期项 限制性 三体
2009/10/27
Halo轨道可以用来进行观测太阳活动，观测月背面，地月中继通信等航天任务。Richardson 的三阶近似解析解是共线平动点的Halo轨道确定的基础。Richardson解析解是基于一种Lind stedt\|Poincaré法的消去长期项的方法，在保留三阶小量方程中，假设角频率和位移展开 到数量级第三级，并通过依次提取数量级相同的变量构成的方程进行推导的。在Richardson 的解析解中，数量...