基于多圆锥曲线法的着陆器奔月轨道设计与特性分析

发布时间：2022-01-22 13:09

　　针对载人登月任务中人货分运飞行模式,精确快速设计了着陆器（LM）的奔月轨道,分析了轨道窗口特性。以着陆器的奔月出发时刻、纬度幅角和加速脉冲为设计变量,基于多圆锥曲线法动力学模型,利用序列二次规划（SQP）优化算法对奔月轨道快速求解。在地心白道系下提出了近月点伪经度判别准则,该方法可为轨道设计参数初值提供正确参考。最后以伪倾角为窗口特性分析参数,发现了近月点窗口、近地点出发位置的变化规律。仿真结果表明,本文提出的伪经度搜索方法能够快速求解着陆器地月转移轨道,同时揭示了环月到达轨道（LLO）与近地出发轨道（LEO）之间的内在联系,研究结论可为未来载人登月工程提供借鉴。 

【文章来源】：宇航学报. 2019,40(12)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

着陆器地月转移轨道示意图

首先简要介绍一下飞行时间TAB已知时，多圆锥曲线拼接法的设计步骤[15]。设出发时刻飞行器在地心惯性系下的位置和速度分别为rE,vE，将飞行时间TAB分为N份，在每段时间区间[ti,tf]内:

引入地心白道系，如图3所示，地球位于O点，A点为近地加速点，B点为近月制动点。LTO轨道面ACE与白道面交于C点，与赤道面交于E点。白道面与赤道面交于D点。为了便于描述LEO、地球、月球的空间关系，考虑将地心惯性系下轨道根数(ΩE,iE)转化为地心白道系下的伪轨道根数(ΩL,iL)，其中ΩL和iL分别称之为伪升交点赤经和伪倾角。

【参考文献】：
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本文编号：3602253