10359.基于引力輔助和勢能預置的金星火星探測器軌道設計

1、基于引力輔助和勢能預置的金星火星探測器軌道設計重慶大學碩士學位論文（學術學位）學生姓名：汪璞指導教師：李斌副教授專業(yè)：控制科學與工程學科門類：工學重慶大學自動化學院二O一五年四月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要一箭雙星技術日趨成熟，2009年，NASA將LRO和LCROSS同時發(fā)射，箭載衛(wèi)星由近地衛(wèi)星變?yōu)樯羁仗綔y器。在深空探測軌道設計方面，通過金星引力輔助探測火星已經被證明比霍曼轉移更耗能量。發(fā)射時預置彈射勢能，借助引力輔助，在探測器

2、到達金星時對兩個深空探測器實施彈射分離，分離系統實現對金星探測器的減速的同時對火星探測器加速，既節(jié)約了能源，又節(jié)約了發(fā)射經費。使用Lambert方程對兩點間的軌道轉移時間進行求解，配合深空探測基本動力學解得兩點速度變化量解得其能量耗費。將整個地金火會合周期內能量耗費表示出來用以找尋可行的發(fā)射窗口，控制其逃逸速度保證完成地金轉移。在金星處，兩個探測器進行分離以獲得速度增量。金星探測器在第二次加速后速度下降，利用STK給出參數對其進行變速處

3、理以被金星捕獲，進入環(huán)繞金星的軌道執(zhí)行探測任務?；鹦翘綔y器在第二次加速后速度提升，在接近火星處再次進行變速以保證順利登陸火星。通過MATLAB初步設計，再利用STK修正仿真得到的軌道顯示：金星探測器成功被金星捕獲，火星探測器成功墜入火星，用STK分析其軌道參數。為了進行比對，利用深空探測動力學基本理論，采用霍曼轉移方法，對傳統深空探測軌道參數進行求解計算，得到傳統深空探測軌道變速參數和轉移時間。用給出的兩個星體同時探測的軌道參數與傳統的