【摘 要】
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该文将轨道优化方法主要应用于两个方面的研究:向月飞行的轨道和在月面附宾的软着陆轨道.文中建立了惯性坐标秒中极坐标形式的飞行器的二体模型.推导了地月固联相对坐标系和
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该文将轨道优化方法主要应用于两个方面的研究:向月飞行的轨道和在月面附宾的软着陆轨道.文中建立了惯性坐标秒中极坐标形式的飞行器的二体模型.推导了地月固联相对坐标系和月地固联相对坐标系下的飞行器平面三体动力学方程;并且给出了定两个坐标系与地心惯性系之间的转换关系.进行了基于二体模型和平面三体模型的小推力登月飞行器轨道控制方法的研究.研究了在二体模型下,基于逃逸条件和"远地点可达"条件不同推力作用下的飞行器运动仿真.将将"远地点可达"概念应用于平面三体模型下的向月飞行的轨道研究;结合利用飞行器相对月心能量完成了在月球捕获段止推发动机工作初始点的选择.完成了飞行器在三个不同阶段-地球逃逸段、惯性漂移段和月球捕获段的仿真研究.计算了地月固联三体坐标系中最优轨道情况下登月悄行器燃料消耗情况;并与基于双二体问题的圆锥曲线拼合法和齐奥尔科夫斯基公式完成登月飞行器燃料消耗情况进行了对比,给出了在一定推力范围内不同比冲发动机燃料消耗的估计公式.完成了推力幅值恒定的登月飞行器最优软着陆轨道的研究.最后,半遗传算法优化方法引入到月球表面软着陆轨道研究中,克服了传统优化方法的初值敏感问题,搜索到了具有更好全避最优性的轨道.并对采用传统优化方法进行软着陆轨道研究得到结论的正确性进行了验证.
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