地月系統(tǒng)的平動(dòng)點(diǎn)是地球和月球之間引力的平衡點(diǎn),是通往月球、火星和更深遠(yuǎn)空間的無人和載人探測(cè)的通道。在地月平動(dòng)點(diǎn)附近建造空間站,可以作為深空探測(cè)的過渡發(fā)射平臺(tái)、月球著陸器的中繼站、月球基地的維修中心或者地球輻射帶以外的深空基地等。隨著人類探測(cè)活動(dòng)在空間的深入,僅依賴地面觀測(cè)站或近地衛(wèi)星已經(jīng)不能滿足日益增長的空間觀測(cè)和通訊需求,天基觀測(cè)平臺(tái)和通訊中繼站等成為新的選擇。本文作為一項(xiàng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究,以地月L₁平動(dòng)點(diǎn)空間站向環(huán)月軌道發(fā)射航天器構(gòu)建編隊(duì)觀測(cè)平臺(tái)為任務(wù)背景,研究了任務(wù)中所涉及到的從空間站到環(huán)月軌道的轉(zhuǎn)移問題以及空間編隊(duì)飛行問題,嘗試?yán)梅蔷�性動(dòng)力系統(tǒng)理論對(duì)轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)和編隊(duì)飛行中的動(dòng)力學(xué)問題進(jìn)行深入探索研究,以期獲得具有普遍意義的結(jié)論。本文首先設(shè)計(jì)了從平動(dòng)點(diǎn)軌道到環(huán)月軌道的通用轉(zhuǎn)移方案,解決了從平動(dòng)點(diǎn)空間站向月球附近發(fā)射衛(wèi)星的問題;繼而針對(duì)構(gòu)建天基編隊(duì)觀測(cè)平臺(tái)的問題,提出了利用人工磁場(chǎng)下的洛倫茲力來實(shí)現(xiàn)無工質(zhì)的編隊(duì)飛行,以解決執(zhí)行長時(shí)間觀測(cè)任務(wù)中最關(guān)鍵的燃料受限問題。研究過程中,對(duì)現(xiàn)有的求解周期軌道和擬周期軌道的算法進(jìn)行了改進(jìn),并開發(fā)了通用的Fortran程序包。...

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖2-1CR3BP旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系

圖2-1CR3BP旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的無量綱運(yùn)動(dòng)方程為[109]：義勢(shì)函數(shù)，可表示為：和√分別為。系統(tǒng)不可積，但是存在一個(gè)第一積分常數(shù)——雅克比積分，

圖2-25個(gè)平動(dòng)點(diǎn)的位置示意圖

圖2-25個(gè)平動(dòng)點(diǎn)的位置示意圖特征值形式為、和，且R，三個(gè)共線平動(dòng)點(diǎn)的類型為中心中心鞍點(diǎn)和相關(guān)）的存在，對(duì)于所有的能量級(jí)別，形；如果給定雅克比積分的值，則只存在3D的流分使該平動(dòng)點(diǎn)成為不穩(wěn)定的平衡點(diǎn)。當(dāng)雅克比積分分時(shí)，周期軌道和不變環(huán)面的穩(wěn)定和不穩(wěn)定流形決....

圖2-27最優(yōu)軌跡的轉(zhuǎn)移段在JPLDE403星歷表下的加速度誤差

-320000x(km)(a)“I”類Halo軌道-320000x(km)(b)“II”類Halo軌道26遠(yuǎn)月點(diǎn)情況下，“I”類和“II”類Halo軌道分別對(duì)應(yīng)消耗最優(yōu)的完整轉(zhuǎn)移歷模型下航天器的加速度誤差中，在實(shí)際星歷模型下，對(duì)上文求解的最優(yōu)軌道進(jìn)行了仿真，....

圖3-8法向情況下從星帶正電（）時(shí)，ZVS(全曲面及半剖面)在能量N1附近演化的規(guī)律

()圖3-6（續(xù)上圖）徑向情況下，平衡點(diǎn)的特征根隨的變化規(guī)律由圖3-8可知，法向情況下ZVS分別關(guān)于平面、平面和平面對(duì)稱。另外，在由ZVS所確定的位形空間內(nèi)，從星的運(yùn)動(dòng)可達(dá)區(qū)域?yàn)?個(gè)包含原點(diǎn)的、中間凹陷的“輪胎”狀閉合區(qū)域內(nèi)，以及分別位于ZVS定義....

本文編號(hào)：3921258