关于发射人造地球卫星的最佳轨道(Ⅱ)

(一)人造天体最佳发射和过渡的又一种情况本文继续讨论前文[1]余下的一种情况。假定卫星在始端г_0具有速度ν_0其方向角α可以任意调整,而且г_0是小于预定运行轨道远地点的距离г_A但大于近地点的距离г_p。需求卫星由始端到预定轨道的最佳切向冲击过渡。这种提法包括把α固定为π/2的情况,即由园周向相交椭圆轨道的切向双冲击过渡。本文所得的最佳发射轨道是由预定运行轨道近点P进入的Hohmann式轨道;和由园周向相交椭园的最佳切向双冲击过渡不同,后者已证明最佳切向双冲击过渡为由预定轨道的远地点A进入的Hohmann轨道。分析按两段进行。一:进入点在预定轨道E_2上的Q_1A_2Q_1段;二:进入点在E_2上的     

椭圆限制性三体问题模型下平动点拟周期轨道卫星的自主定轨分析

基于椭圆限制性三体问题,研究了平动点轨道卫星导航星座仅利用星间测距进行自主定轨的技术。分别分析了平面Lyapunov轨道和垂直Lyapunov轨道上卫星仅利用星间测距进行自主定轨的精度。为了提高拉格朗日轨道导航星座对月球空间的覆盖范围,设计了由地月系的L1、L2、L4和L5四个平动点附近的拟周期轨道上的卫星构成的导航星座,分别利用扩展卡尔曼滤波方法和无迹卡尔曼滤波方法进行了自主定轨仿真分析,结果表明:平动点轨道导航星座可以仅利用星间测距实现长期高精度自主定轨。     

遗传算法在近圆轨道编队设计中的应用

椭圆参考轨道的卫星编队队形设计比圆参考轨道要困难得多,有时很难找到符合队形要求的初始条件。基于L aw den方程,给出了利用遗传算法设计椭圆参考轨道情形下的星下点圆形编队设计方法。由于参考轨道为大偏心率椭圆轨道时不存在圆形星下点队形,只讨论了参考轨道为小偏心率椭圆的情形。与对圆参考轨道的C-W方程初始条件进行修正的方法相比,该方法有更高的设计精度。最后使用脉冲推力模型求解了椭圆参考轨道编队的能量最省队形重构的轨迹规划问题。结果表明,遗传算法可以很好地应用于小偏心率参考轨道编队的队形和重构轨迹设计中。     

回归大椭圆轨道卫星轨迹保持策略与仿真

为了实现大椭圆轨道卫星星下点在一定经度范围内回归,保持对特定区域的长时间观测,对优化轨迹保持策略进行了深入研究。首先提出了必须根据共振大椭圆卫星的轨道演变规律进行轨迹保持。同时分析了大椭圆轨道卫星满足回归条件的轨道约束;其次分析了主要动力学模型的摄动规律,建立了轨道摄动对升交点赤经、半长轴以及轨迹漂移影响的计算模型;最后结合工程应用实际,给出了具体的回归大椭圆轨道的轨迹保持周期和保持策略。通过仿真实验及结果分析,表明了该策略的正确性和有效性,为回归大椭圆轨道卫星的轨道设计和测控实施提供技术参考。     

一种SAR的点目标回波生成方法

根据星载SAR的运动规律及成像机理，建立了地球椭球、卫星椭圆轨道、卫星三轴姿态抖动模型，给出点目标的模拟方法，得到点目标的模拟数据；采用改进的R-D算法对该数据进行了成像处理，得到了点目标的成像结果。     

卫星和飞船的跟踪测控建模分析

针对2009年全国大学生数学建模竞赛——卫星或飞船的跟踪测控问题,讨论了所有测控站与卫星的运行轨道共面的情况下实现全程监控所需测控站个数。分别就卫星在圆形轨道和椭圆轨道上运行的情况,利用几何与向量知识建立模型,通过MATLAB编程和数值计算的方法给出了卫星在不同飞行高度上测控站点的个数以及各测控站点的具体位置。     

一种应对空间碎片云的卫星特殊发射方案研究

在发射卫星时,考虑到近地空间较为稠密的空间碎片层,为使卫星更为安全有效的完成指定任务,本文采用一种椭圆停泊轨道,在卫星快速通过空间碎片层后进行机动变轨,使其进入预定轨道。在机动边界点的求解上采用解析解和数值解对比的方法,降低了计算难度。最后以某一轨道为例,对不同机动点所消耗的能量进行了计算,给出了消耗能量最小的机动点,验证了本文的有效性。     

多星座GNSS卫星轨道模型简化方法研究

为提高多星座GNSS卫星轨道模型的可视化效率,从卫星椭圆轨道的近似,统一同一星座卫星轨道半长轴长度,基于K-means算法对升交点赤经数据进行聚类划分与重新赋值这3个方面对模型进行了简化,并进行了仿真计算. 仿真结果表明,该方法的采用显著减少了需要显示的轨道数量,减少了完成模型渲染所需的时间,提高了每秒显示帧数. 多星座GNSS卫星轨道模型的可视化效率得到明显提高.      

卫星干扰源定位理论研究

研究卫星干扰源的卫星定位理论.通过测量两颗相近位置卫星的时间差和多普勒频率差,可以确定地面干扰源的位置.在文中分析了卫星轨道参数与定位坐标之间的关系,给出了计算结果并进行了讨论.     

卫星编队飞行中的相对轨道构形

卫星编队飞行具有广阔的应用前景,为此应用轨道根数研究卫星编队飞行的相对运动,得到了精确的相对运动轨迹。对轨道共面、轨道不共面,小偏心率椭圆轨道(包括圆轨道)、大偏心率椭圆轨道等情况进行了对比,对各种可能出现的轨道构形进行了归类。研究表明:卫星编队的条件是轨道半长轴相等,相对轨道构形依赖于中心卫星与伴随卫星的相对轨道根数,而与中心卫星的轨道根数无关。这些结论为编队飞行的任务设计提供了理论依据。     

行星际小推力转移轨道分层初始设计方法

针对小推力转移轨道设计问题,提出了一种结合切比雪夫多项式拟合和离散脉冲策略的分层初始设计方法.基于曲线拟合思想采用切比雪夫多项式对小推力轨道进行逼近,建立起轨道状态与时间的关系,避免了传统曲线拟合策略中时间约束的解算并舍去了速度方向假设;在全局搜索中利用低阶多项式求解边界约束得到降维解空间中的全局最优解;在此基础上,增加切比雪夫多项式的自由度并局部优化;通过脉冲离散并进一步优化求解出引入路径约束的小推力轨道.以地火交会轨道及地-火-木星借力交会轨道为例对所提方法进行了仿真验证,结果表明此方法可有效地对交会、借力轨道进行快速全局初始设计.     

椭圆喷雾规律初探

用激光全息技术研究了几种不同椭圆度喷孔的喷雾总体特性，发现其外观形状既非圆锥体也非椭圆锥体，而是横断面为椭圆但其长短轴沿射流方向交替变化的特殊锥体横断面长短轴交替变化是雾场涡结构自感应变形的表现，它使周围流体大量卷入喷雾区在喷孔近处，椭圆喷雾在长短轴平面内具有不同的横向扩散速率，但在远离喷嘴处，椭圆喷雾的各向扩散速率则趋于一致．实验观察表明，椭圆喷雾相对于轴对称喷雾有更好的卷吸效果．     

基于Tow-Thomas二阶节的椭圆低通滤波器的设计

针对滤波器的设计问题,为了提高滤波器的性能,方便滤波器的参数调整,简化滤波器的设计过程,提出了基于Tow—Thomas二阶节的椭圆低通滤波器的一种设计方法。根据给定的设计指标,首先利用MATLAB求出满足指标要求的数值传递函数,然后根据Tow-Thomas二阶节的电路结构求出其符号传递函数,再将数值传递函数与符号传递函数进行比较,综合出电路中各元件的计算公式,文中给出了设计实例并进行了PSPICE仿真,结果表明其性能完全能达到设计要求。该方法对任意阶椭圆低通滤波器都实用。     

一类椭圆方程正解的多重性

椭圆问题因其广泛的物理背景而受到普遍的关注,近十几年来,关于具临界增长的椭圆问题正解的研究是该领域中的热点之一。当非线性项是次临界增长时,相应的能量泛函可以满足一定物紧性条件,变分方法,上下解方法,拓扑度理论及畴数理论标准方法已被广泛地应用于研究解的存在多重性问题。     

半无限晶体近表面内浅态施主杂质的基态能量

本文用变分法计算了半无限晶体近表面内浅态施主杂质的基态能量。计算中采用了共焦椭球坐标系。得出了系统能量随离表面距离变化的表式。     

半无限晶体近表面内浅态施主杂质的基态能量

本文用变分法计算了半无限晶体近表面内浅态施主杂质的基态能量.计算中采用了共焦椭球坐标系.得出了系统能量随离表面距离变化的表式.     

非均质各向异性对地层渗流及油井产能的影响

非均质和各向异性对油藏内渗流及油井产能有明显影响。假设各向异性地层被间断面分隔成具有不同渗透率的非均质区域,利用坐标变换和镜像原理得到非均质各向异性地层渗流流动的解析解,给出了渗流特征和油藏工程分析。通过分析得出：一般情况下各向异性地层中的井点与其镜像井相对于间断面呈非对称分布,等压线在各区域内部呈椭圆形分布,但在间断面附近呈不规则分布。当相邻区域渗透率小于井所在区域渗透率时,各向异性强度越大,间断面与渗透率最大主方向夹角越大,则井控制面积越小,产量越小;反之亦然。当间断面与渗透率最大主方向夹角较大时,应适当加大井位到间断面的距离,以便增加单井的控制面积和产量;当间断面与渗透率最大主方向夹角较小时,应适当缩小井位到间断面的距离,以便提高间断面附近地质储量动用程度和最终采收率。     

基于Lawden方程的理想编队队形设计

该文基于L aw den方程分别对圆参考轨道和椭圆参考轨道的卫星理想编队队形设计进行了研究。对于圆参考轨道,通过引入相角概念,简化了多星编队队形设计,并通过理论分析和算例仿真说明:编队队形与初始真近点角的选择无关,且有多组从星运动参数组合满足队形设计要求。对于椭圆参考轨道编队,编队队形的变化与主星的轨道偏心率及编队初始真近点角的选择密切相关,且满足队形要求的从星运动参数组合是惟一的。     

(2+1)维广义Nizhnik-Novikov-Veselov方程的新周期波、局域激发之间的相互作用

在分离变量法所得(2 1)维广义Nizhnik-Novikov-Veselov方程广义解(包含2个任意函数)中引入符合条件的Jacobi椭圆函数以及Jacobi椭圆函数的组合,从而获得了该系统的一些新双周期解.研究了这些周期波之间的相互作用,发现其相互作用是非弹性的.考虑下述2种极限情况:Jacobi椭圆函数的模数部分取0或1,能获得一种称作半局域(在一个方向上是周期的,而在另一个方向上是局域)的新结构,它们之间的相互作用也是非弹性的;Jacobi椭圆函数的模数全部取1,则获得了一些新的局域激发结构(two-dromion solution),研究表明,这类局域激发之间相互作用后仍然是非弹性的.     

利用碰撞定律求解斜碰问题

指出斜碰情况下在垂直于相互作用冲量方向，动量守恒定律表现为两球保持各自速度不变，只是沿着相互作用冲量方向，两球才交换动量，并且在这个方向仍然有分离速度与接近速度成正比．同时运用这种分解方法求解了平面斜碰问题和三维空间斜碰问题，讨论了不同情况下解的个数及物理意义。