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题名载人月面着陆过程的应急上升轨道优化设计
被引量：2
- 1
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作者
彭祺擘
张海联
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机构
载人航天总体研究论证中心
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出处
《载人航天》
CSCD
2015年第2期187-192,共6页
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文摘
研究了月面软着陆过程发生故障后的应急上升轨道,建立了整个应急上升过程的优化设计模型,并针对构建的强约束轨道优化问题,设计了将Gauss伪谱法和直接打靶法结合的混合优化策略,求解得到了满足应急条件的上升轨道参数。仿真分析表明该方法可以有效解决月面应急上升轨道优化问题,且求解收敛性和鲁棒性较好,可为同类问题的求解提供参考。
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关键词
月面着陆
应急上升
轨道设计
高斯伪谱法
直接打靶法
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Keywords
lunar landing
emergency ascent
trajectory design
Gauss Pseudospectral Method(GPM)
direct shooting method
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分类号
V412.41
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
V476.3
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名月面应急直接上升交会轨迹快速规划方法
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作者
班焕恒
周聪
闫晓东
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机构
西北工业大学航天学院
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出处
《北京航空航天大学学报》
2025年第4期1352-1366,共15页
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文摘
当月面探测器出现某些突发状况而需要返回环月轨道器或地球时,上升器需具备自主规划出合适的应急上升交会轨迹的能力。以上升交会时间最短为目标函数,基于序列二阶锥规划方法,建立直接上升交会轨迹优化模型,并构建求解直接上升交会轨迹优化问题的凸优化算法。为提高计算效率,对内点法进行定制化改进,主要改进有:线性方程组求解过程定制化改进;内点法热启动;二阶锥规划子问题求解精度动态调整。仿真结果表明:所提月面应急上升交会轨迹优化方法可实现上升器的快速上升交会。与采用通用内点法求解器的传统序列二阶锥规划方法相比,在求解精度不变的情况下,所提的序列二阶锥规划问题求解加速方法可达到9.5倍左右的加速比。综合运用所提方法,有望实现月面上升器的自主在线轨迹规划。
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关键词
月面应急上升交会
序列二阶锥规划方法
内点法定制化
内点法热启动
在线轨迹规划
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Keywords
lunar ascent and rendezvous process in emergency cases
successive second-order cone programming method
customized interior point method
warm starting in interior point method
online trajectory planning
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分类号
V448.2
[航空宇航科学技术]
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题名中途分离模式的载人月面下降轨迹优化设计
被引量：1
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作者
侯振东
刘扬
赵毓
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机构
北京空间飞行器总体设计部
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期1370-1378,共9页
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文摘
中途分离模式的载人月面着陆器在下降着陆飞行途中进行舱段分离,分离前由推进舱提供减速动力,分离后由登月舱独自完成后续下降着陆和上升入轨任务。以确保安全为首则,以推进剂消耗量最少为目标,提出载人月面下降轨迹优化方法。分析正常和应急飞行过程中影响安全的主要因素,建立两舱落点、应急上升高度的安全边界解析模型;提出正常下降和应急上升轨迹的设计流程,建立安全性约束和推进剂消耗量的近似代理模型,设计一种计算效率高、支持方案快速迭代分析的轨迹优化方法。仿真结果表明通过轨迹优化可在满足安全性约束下节省推进剂约300 kg,揭示了分离高度和飞行路径角变化对安全性的影响规律,为载人月面着陆器方案设计提供技术参考。
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关键词
中途分离
轨迹优化
应急上升
推进剂消耗
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Keywords
Mid-course separation
Trajectory optimization
Emergency ascent
Propellant consumption
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分类号
V412.4
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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