火星探測器近心點制動與軌道保持優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著新世紀火星探測熱潮的到來，火星探測器近心點制動與軌道保持問題成為了研究熱點。本文以工程項目“深空探測航天器自主軌道控制優(yōu)化計算”為背景，研究火星探測器近火星點制動策略和軌道保持策略問題，本文的創(chuàng)新點在于，第一，將虛擬衛(wèi)星方法用于火星探測器近心點制動中，解決了由雙曲線進入軌道制動并精確進入工作軌道的問題；第二，推導(dǎo)小推力軌道保持算法并用于火星探測器軌道保持任務(wù)中，解決了有攝動情況下火星探測器軌道長時間保持問題。
　　本文以火星探

2、測器為研究對象，根據(jù)不同任務(wù)的需要，建立了相應(yīng)的坐標系統(tǒng)，并給出了考慮多種攝動因素在內(nèi)的火星探測器動力學(xué)模型，攝動源包括火星10階非球形攝動，太陽引力攝動和地球引力攝動，該模型的精確性較高，可以進行長時間軌道積分運算。對火星探測器近火星點制動問題進行了分析，推導(dǎo)了固定推力策略和最優(yōu)推力策略兩種制動方法，兩種方法均能較好地完成火星探測器制動任務(wù)，但精度有所不同。其中，最優(yōu)推力策略采用虛擬衛(wèi)星方法，結(jié)果顯示，該方法能夠用于雙曲線軌道向橢圓軌