| 利用引力辅助的行星际周期轨道间转移研究 |
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| 引用本文： | 王帅,尚海滨,吴伟仁.利用引力辅助的行星际周期轨道间转移研究[J].中国科学:信息科学,2013(3):337-346. |
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| 作者姓名： | 王帅 尚海滨 吴伟仁 |
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| 作者单位： | 北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室;探月与航天工程中心 |
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| 基金项目： | 国家重点基础研究发展计划(“973”计划)(批准号:2012CB720000);国家自然科学基金(批准号:11102021);重点实验室基金资助项目 |
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| 摘 要： | 三体动力学系统动平衡点附近存在的周期轨道在空间探测任务中有着重要的应用价值.本文研究了流形不相交三体系统周期轨道间的转移问题,提出了一种结合流形和引力辅助技术的转移轨道设计方法.首先通过定义近拱点庞加莱映射搜索周期轨道不变流形的近拱点,然后给出了任意初始状态达到一定双曲超速所需速度增量的计算方法,从而得到了最佳逃逸流形和捕获流形的选择依据,并结合等高线图法与近拱点庞加莱映射分析了周期轨道利用该方式进行逃逸或捕获的性质.在此基础上,基于受摄三体模型建立了流形逃逸点到捕获点转移轨道的优化模型,通过微分修正策略将优化模型化简为仅有两个参数的无约束优化问题,并采用单纯形算法进行了求解.以地球-火星和地球-金星转移为例对所提方法的有效性进行了验证,数值结果表明:结合流形和引力辅助技术可有效降低周期轨道间转移的能量消耗.
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| 关 键 词： | 周期轨道 轨道设计 流形技术 引力辅助 庞加莱映射 微分修正 |
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