由于探測(cè)器在穿越火星大氣時(shí)存在各種約束,如果在氣動(dòng)捕獲時(shí)不能滿足這些約束將損毀探測(cè)器,另外,在進(jìn)行火星氣動(dòng)捕獲時(shí),不同的捕獲軌道對(duì)最終的捕獲結(jié)果影響也很大。在對(duì)探測(cè)器成功進(jìn)行捕獲并進(jìn)入環(huán)繞軌道后,由于各種攝動(dòng)的影響,環(huán)繞軌道會(huì)不斷發(fā)生偏移,如果沒(méi)有采用有效的軌道保持策略對(duì)探測(cè)器進(jìn)行軌道保持,那么將嚴(yán)重影響探測(cè)效果,甚至使得探測(cè)器墜落火星表面。本學(xué)位論文分別對(duì)氣動(dòng)捕獲軌道的優(yōu)化和環(huán)繞軌道的保持進(jìn)行研究,主要內(nèi)容如下:對(duì)于火星探測(cè)器的氣動(dòng)軌道捕獲,提出一種改進(jìn)的鴿群算法對(duì)氣動(dòng)捕獲軌道進(jìn)行優(yōu)化。針對(duì)原始鴿群算法存在的一些不足,提出了更具實(shí)用性的改進(jìn)算法,并對(duì)改進(jìn)算法的參數(shù)取值進(jìn)行分析�？紤]成功進(jìn)行氣動(dòng)捕獲所要求的終端約束和過(guò)程約束,根據(jù)從捕獲軌道進(jìn)行軌道轉(zhuǎn)移進(jìn)入目標(biāo)軌道所需的速度增量,提出了進(jìn)行捕獲軌道優(yōu)化的能量最優(yōu)性能指標(biāo)。最后利用改進(jìn)的鴿群算法對(duì)氣動(dòng)捕獲軌道進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)優(yōu)化結(jié)果,驗(yàn)證了所提出的改進(jìn)鴿群算法能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)于氣動(dòng)捕獲軌道的優(yōu)化。針對(duì)火星環(huán)繞軌道的軌道保持問(wèn)題,考慮火星環(huán)境下各種攝動(dòng)因素對(duì)于環(huán)繞軌道的影響程度,主要分析了占主導(dǎo)地位的火星形狀攝動(dòng)對(duì)于偏心率和近地點(diǎn)幅角的影響。...

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源及研究目的和意義
    1.2 研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 火星探測(cè)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 氣動(dòng)捕獲軌道優(yōu)化方法
        1.2.3 環(huán)繞軌道保持方法
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 氣動(dòng)捕獲軌道建模與火星環(huán)繞軌道攝動(dòng)分析
    2.1 大氣內(nèi)飛行動(dòng)力學(xué)方程的建立
    2.2 基本坐標(biāo)系定義與轉(zhuǎn)換
    2.3 軌道動(dòng)力學(xué)方程
    2.4 火星攝動(dòng)分析
    2.5 小推力作用下平均軌道根數(shù)的演化規(guī)律
    2.6 本章小結(jié)
第3章 氣動(dòng)捕獲軌道優(yōu)化
    3.1 氣動(dòng)捕獲軌道優(yōu)化問(wèn)題建模分析
        3.1.1 能量最優(yōu)氣動(dòng)捕獲軌道的確定
        3.1.2 大氣內(nèi)飛行的最優(yōu)控制
    3.2 基于改進(jìn)鴿群算法的氣動(dòng)捕獲軌道優(yōu)化
        3.2.1 原始鴿群算法及其存在的問(wèn)題
        3.2.2 鴿群算法的改進(jìn)
        3.2.3 算法性能分析
        3.2.4 氣動(dòng)捕獲軌道優(yōu)化
    3.3 仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 環(huán)繞軌道的保持
    4.1 偏心率和近地點(diǎn)幅角的變化情況
    4.2 小推力下對(duì)偏心率和近地點(diǎn)幅角進(jìn)行控制和保持
        4.2.1 小推力對(duì)偏心率和近地點(diǎn)幅角的影響
        4.2.2 小推力下平衡點(diǎn)的確定與分析
        4.2.3 反饋控制器的設(shè)計(jì)
    4.3 仿真驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3826774