环绕火卫一的稳定准卫星轨道搜索与分析

摘要：

本文在火星-火星卫星-探测器的限制性三体问题中,考虑了火星卫星的轨道偏心率和不规则引力场,建立了新的环绕火星卫星的轨道动力学模型,其中火星卫星的引力场采用了高精度的多面体模型.利用数值方法遍历搜索了起始于火卫一两个赤道惯量主轴的稳定准卫星轨道(Quasi-Satellite Orbits,QSOs),并分析了QSOs的稳定性特征.针对稳定的QSOs,分析了稳定性对初始速度误差的灵敏度、全球地面覆盖情况和最小/最大轨道高度,并分析了上述因素对探测任务中QSOs选取的影响.最后,选取了几组典型的稳定2维和3维QSOs,对它们的几何特性和潜在应用价值做了进一步的讨论和分析.本文建立的模型广泛适用于环绕火星卫星的轨道动力学研究和轨道设计,对轨道的搜索和分析揭示了环绕火卫一稳定QSOs的基本分布和特征,可为探测器的轨道设计提供部分参考.

关键词：椭圆型限制性三体问题、不规则引力场、多面体模型、准卫星轨道、轨道稳定性

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资助基金：国家自然科学基金11872007,11432001,11602009;中国科协青年人才托举工程2017QNRC001;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

在线出版日期：2019-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：45-56