基于弹道逃逸和小推力捕获的地月转移轨道设计

• 作者: 张柏楠 彭坤 杨宏 黄震
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 地月转移轨道 地月空间 双脉冲转移 小推力 人工免疫算法
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 所属期刊栏目: 电子电气工程与控制
• 页码范围: 227-237
• 页数: 11页
• 分类号: V412.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2018.22047

摘要

针对地月空间货运任务和环月轨道空间设施建设任务,提出一种弹道逃逸和小推力捕获相结合的新型地月轨道转移模式,并建立了一整套该类型轨道设计方法.首先,在三体模型假设下分别建立地心弹道逃逸轨道和月心小推力捕获轨道的二维极坐标动力学模型.对于弹道逃逸轨道,将地心旋转系对准角和地月转移加速速度增量作为控制变量,提出初值估计解析公式,并应用序列二次规划算法进行快速求解.对于小推力捕获轨道,以月心距为参考量设置与弹道逃逸轨道的拼接点约束,提出能量匹配方法预估飞行时间,采用最优螺旋轨道的初始伴随状态解析式预估近月点伴随变量初值.基于混合法和轨道逆推思想,采用人工免疫算法进行小推力捕获轨道求解.仿真结果表明,基于弹道逃逸和小推力捕获的地月轨道转移方式大幅降低了近月制动燃料消耗,能快速穿越地球辐射带,且飞行时间适中;同时,提出的轨道设计方法能快速搜索到基于弹道逃逸和小推力捕获的地月转移轨道,验证了该方法的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	彭坤	中国空间技术研究院载人航天总体部	17	34	3.0	4.0
2	杨宏	中国空间技术研究院载人航天总体部	35	100	5.0	8.0
3	张柏楠	中国空间技术研究院载人航天总体部	43	129	6.0	9.0
4	黄震	中国空间技术研究院载人航天总体部	17	31	2.0	5.0