月面远程运输飞行轨迹优化设计

• 作者: 刘强 朱小龙 马剑 高扬
• 来源期刊: 载人航天
• 学科: 航空航天
• 关键词: 月面飞行 轨迹优化 燃料最省 Lambert问题 bang-bang控制 数值延拓
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 75-82
• 页数: 8页
• 分类号: V412.4
• 字数: 5328字
• 语种: 中文

摘要

针对月球表面不同区域之间的载人或载货运输问题,设计了一种基于上升-巡航-下降模式的燃料最省飞行轨迹.首先通过求解不同飞行时间的Lambert问题确定了最佳飞行时间,并获得了对应的双脉冲解,然后利用有限推力替代两次速度脉冲,建立了非线性规划问题,求解得到了有限推力燃料最省飞行轨迹.优化设计过程中主要研究了两个主要难点:bang-bang控制与飞行高度约束.这两个问题通过推力加速度与飞行时间的数值延拓得以解决,同时揭示了月面飞行的基本原理.最后给出了3种不同应用场景的仿真算例,仿真结果表明,当飞行时间为小时量级时,上升-巡航-下降飞行模式下的优化解即为燃料最优解,如果飞行距离较远,则还需要适当增加飞行时间从而满足飞行高度约束.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱小龙	中国科学院空间应用工程与技术中心	33	547	6.0	23.0
5	刘强	中国科学院空间应用工程与技术中心	235	4502	28.0	60.0
6	高扬	中国科学院空间应用工程与技术中心	46	256	8.0	15.0
7	马剑	中国科学院空间应用工程与技术中心	8	104	4.0	8.0