嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略

摘要：

研究了嫦娥三号在进入着陆准备轨道后其相应位置、相应速度及各种姿态调整控制方向的确定问题，对嫦娥三号满足每个阶段关键状态的策略进行了优化，并实现了软着陆过程燃料消耗最少的控制。首先，利用椭圆运动的内部机理规律，结合椭圆的对称性建立初等模型，求得了着陆准备轨道近月点和远月点的位置和速度；其次，利用物体的重力势能和动能发生相互转换，以及机械能守恒和总机械能保持不变的知识建立了优化模型，运用函数作图得到并确立了嫦娥三号软着陆的最优轨迹方程；最后，依据误差分析法以及敏感性分析，建立了线性拟合模型，应用 MATLAB 软件，得到了嫦娥三号在相对情况下和绝对情况下的误差。其中，嫦娥三号软着陆中6个阶段的粗避障阶段对不确定因素最为敏感。得出了嫦娥三号着陆轨迹每个关键状态下路径坐标变化的位置，运用的算法简单明了，误差小，并且结果的检验和模型检验都具有相适应的精度和稳定性。

关键词：初等模型、优化模型、敏感性分析、线性拟合模型

分类号：V476.3(航天器及其运载工具)

在线出版日期：2015-11-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：25-29