月地低能返回轨道最优控制策略研究

摘要：

为解决月球货运飞船采用的低能返回轨道对初值极为敏感的问题,研究了月地低能返回轨道的最优控制策略.首先基于椭圆四体动力学模型,分析了月地低能返回轨道的动力学特性;进而引入协方差分析法分析了轨道初始飞行状态的误差传播特性,确定了保证终端再入点高度约束要求的飞行器入轨点位置、速度以及入轨时刻控制精度需求;根据轨道对不同时期施加控制的敏感性不同,设计了一种三脉冲轨道控制策略,以实现既精确控制落点约束,又节约控制燃料消耗的目的.从仿真结果可知,该策略可有效控制月地低能返回轨道终端再入点精度,降低初始敏感度.该控制方案用于月地转移可显著降低对推进控制系统的精度需求,提高转移方案的工程可实现性.

关键词：月球返回轨道、低能量、控制策略、误差传播、协方差分析法

所属期刊栏目：24

分类号：V448(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家自然科学基金11172077;高等学校博士学科点专项科研基金20112302110055

在线出版日期：2018-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1-6