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载人登月绕月自由返回轨道与窗口精确快速设计
  • ISSN号:1000-1328
  • 期刊名称:《宇航学报》
  • 时间:0
  • 分类:V412.4[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
  • 作者机构:[1]国防科学技术大学航天科学与工程学院,长沙410073, [2]中国载人航天工程办公室,北京100720
  • 相关基金:国家自然科学基金(11372345,11402295);国家重点基础研究发展计划(973计划)(2013CB733100)
中文摘要:

针对载人登月任务背景及工程约束,提出一种轨道与窗口一体化设计方法。通过两次坐标转化,将自由返回轨道设计参数解耦为近月点独立变量。在双二体假设下,通过4段二体轨道拼接完成自由返回轨道初值快速搜索及匹配近地停泊轨道(LEO)面的月窗口,其结果作为下一步采用序列二次规划(SQP)迭代求解高精度动力学模型轨道参数的初值,在该条精确轨道近月点时刻90min邻域内产生可以匹配LEO地月转移人轨相位的零窗口轨道。算例表明,该流程能够精确快速地完成具有复杂任务背景及苛刻工程要求的载人登月绕月自由返回轨道与窗口设计问题。

英文摘要:

A method for manned lunar landing mission trajectory and trans-lunar window integrated design is proposed considering with the task background and project constraints. Through the two coordinate rotations, circumlunar free-return trajectory parameter is decoupled to the independent variables in perilune. Free-return trajectories parameters and window quick search algorithm matching with low earth orbit ( LEO ) plane are achieved based on 4 stage two-body patched-conic approach under the double two-body model, and the result can be treated as the initial iterative value in the next step, which a free-return trajectory with high precise orbit dynamic model is obtained by sequential quadratic programming (SQP), a free-return trajectory and zero-window approach to LEO phase are gotten from the generation of the 90min neighborhood trajectories. The design example demonstrates the precision and rapidity of the circumlunar free-return trajectory and trans-lunar window approach with complex task background and rigorous project constraints for manned lunar landing mission.

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期刊信息
  • 《宇航学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国宇航学会
  • 主编:杜善义
  • 地址:北京市海淀区阜成路8号主楼306
  • 邮编:100048
  • 邮箱:yhxb@vip.163.com
  • 电话:010-68768614 68767316
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1328
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2053/V
  • 邮发代号:2-167
  • 获奖情况:
  • 2006、2011年百种中国杰出学术期刊,2007年中国科协精品科技期刊工程,2006-2008年中国科技期刊优秀学术论文奖,2011年《中国精品科技期刊》称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17670