基于傅立叶级数展开的航天器连续推力机动轨道设计

发布时间：2017-11-14 01:19

  本文关键词：基于傅立叶级数展开的航天器连续推力机动轨道设计

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【摘要】：未来的空间活动要求航天器具备快速、自主、精确的轨道机动能力。近年来,因为研究连续推力轨道机动技术具有重要的工程和理论意义,其已成为国内外学者研究的热点。基于形状的航天器连续推力轨道设计方法(形状方法)作为连续推力轨道设计的重要组成部分,具有重要的实用价值与理论意义。本文将针对航天器连续推力轨道的初始设计问题,研究基于傅立叶级数展开的航天器连续推力轨道形状设计方法,为航天器机动轨道设计提供新的思路和方法。具体内容包括以下几点:(1)详细分析了国内外形状方法的研究现状,针对当前现有的形状方法存在的问题进行了深入的论述,指出了形状方法研究的意义。(2)建立了极坐标系下的航天器二维平面运动模型。基于平面运动模型,针对航天器不受推力大小约束情况,结合最优控制理论的相关内容,研究了基于傅立叶级数法展开的航天器机动轨道设计方法(傅立叶级数法)。与此同时,拓展了傅立叶级数法,使之可以应用于飞行时间自由的情况。(3)基于平面运动模型,考虑太阳帆/电推进结合的混合推力模式,扩展了傅立叶级数法的应用,并分析混合推力对形状轨道特性的影响。(4)建立了柱坐标系下的航天器三维空间运动模型。基于空间运动模型,针对航天器受推力大小约束的情况,研究了基于傅立叶级数展开的航天器三维空间机动轨道设计方法。
【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V412.41

【参考文献】

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1 李俊峰;蒋方华;;连续小推力航天器的深空探测轨道优化方法综述[J];力学与实践;2011年03期

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本文编号：1183236