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题名基于弱稳定边界理论的低能地月转移轨道设计
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作者
李宸硕
田百义
王义宇
张泽旭
徐田来
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机构
哈尔滨工业大学航天学院
北京空间飞行器总体设计部
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1135-1145,共11页
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基金
国家自然科学基金重点项目资助(52238002)
中央高校基本科研业务费专项资金资助(2022FRFK01001)。
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文摘
针对弱稳定边界轨道求解困难、模型复杂、对初值的敏感程度较高等问题,提出了一种基于弱稳定边界的地月低能转移轨道设计方法,通过一种双层优化算法求解流形拼接问题,实现航天器低能地月转移。首先计算地月L2点Halo轨道及不变流形;随后将其与日地系统Halo轨道的不变流形进行拼接,计算离散流形拼接点,根据离散流形拼接点的速度和位置选择优化初值;最后建立流形拼接的优化模型,优化求解得到双圆限制性四体模型下的转移轨道。仿真结果表明,该轨道设计方法转移所需的能量较低,并满足多种约束条件,可为未来地月探测低能轨道设计提供参考。
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关键词
弱稳定边界理论
地月低能转移轨道
不变流形拼接
双层优化
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Keywords
Weak stability boundary theory
Earth-Moon low energy transfer orbit
Invariant manifold connection
Two-level optimization
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分类号
V412.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名地月低能转移的发生条件及轨迹构造
被引量：4
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作者
徐明
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机构
航天东方红卫星有限公司
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2010年第2期275-289,共15页
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文摘
应用平动点理论研究了地月低能转移的发生条件和轨迹构造.由于空间双圆模型存在周期性扰动,传统的平动点概念不再适用;根据Hill瞬时边界的连接情况定义了等效平动点LL_1和LL_2.通过构造合适的Poincare截面以获得所有可能的月球捕获轨道的近月距和偏心率分布,从而获得了完全不同于Hill和圆型限制性三体问题的月面捕获能量.在空间双圆模型下,平动点和Halo轨道不变流形的渐近结构遭到破坏:到达或离开平动点的时间,由无穷转变为有限值;运动方向由双向变为单向.经由LL_1点穿越获得了最小能量的低能转移,借助LL_1-Halo轨道穿越得到了(M,N)-圈穿越轨道,经由LL_2点穿越获得了最小能量的弱稳定边界转移,借助LL_2-Halo轨道穿越得到了弱稳定边界逃逸和捕获窗口.最后,以地月转移和大幅值逆行轨道的切入为例,给出低能转移的小推力、脉冲和弱稳定边界等转移的实现方式.
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关键词
平动点
HALO轨道
地月低能转移轨道
SBCM模型
HAMILTONIAN系统
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Keywords
libration point
Halo orbit
low energy cislunar transfer
SBCM
Hamiltonian system
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分类号
V421.41
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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