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题名气动引力辅助的火星自由返回轨道设计方法
被引量：1
- 1
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作者
夏时宇
徐波
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机构
南京大学天文与空间科学学院
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期258-265,共8页
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文摘
为更准确地描述大气飞行过程,提出一种三段式大气飞行模型,将大气飞行段分为下降段、平飞段和上升段,使用大气飞行角和航迹角描述飞行过程,并建立了相应的计算模型。对"地球-火星-地球"、"地球-火星-金星-地球"和"地球-金星-火星-地球"自由返回轨道序列的优化结果表明,三段式模型可以准确描述气动引力辅助过程,同时气动引力辅助技术可以有效提升自由返回轨道性能,如减少转移时间,降低燃料消耗等。
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关键词
气动引力辅助
自由返回轨道
动力学模型
轨道设计
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Keywords
Aerogravity assist
Free return trajectory
Dynamic model
Trajectory design
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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]
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题名气动-引力辅助转移轨道研究及在星际探测中的应用
被引量：5
- 2
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作者
乔栋
崔祜涛
崔平远
栾恩杰
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机构
哈尔滨工业大学
中国国家航天局
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第5期541-546,共6页
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基金
国防科工委民用航天计划资助
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文摘
借力飞行是减小星际探测任务发射能量和总的速度增量的有效途径,然而,借力飞行前后,探测器速度矢量转角的变化往往受到借力星体体积、质量等因素的影响,而不能达到理想的要求。若在借力飞行中引入气动辅助变轨,即气动-引力辅助转移(AGA),则这一问题可以得到有效解决。现通过对AGA转移轨道的分析,给出了AGA转移轨道设计的拼接条件,此拼接条件是对AGA转移轨道进行设计和分析的重要准则。同时还以探测Ivar小行星为例,提出了一种将绘制等高线图和圆锥曲线拼接相结合的设计AGA转移轨道的方法,并给出了设计探测Ivar小行星转移轨道的参数。数值计算表明:AGA转移方法不但可以降低远程星际探测任务的发射能量和总的速度增量,而且可以找到更多的探测机会。
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关键词
借力飞行
气动-引力辅助转移
轨道拼接条件
轨道设计
小行星探测
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Keywords
Gravity assist
Aerogravity assist
Patching condition
Design trajectory
Exploring asteroid
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分类号
V448.21
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名气动-引力辅助轨道机动轨迹优化方法
被引量：2
- 3
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作者
张万里
王常虹
夏红伟
解伟男
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机构
哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术研究中心
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出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第1期167-174,共8页
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基金
哈尔滨工业大学优秀青年教师培养计划的资助(HITQNJS.2009.007).
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文摘
为使航天器在星际航行中实现轨道机动且有效节省燃料,建立了AGA(aero-gravity assist)机动的动力学方程和性能指标函数,给出终端约束和路径约束条件,用拟谱法将连续两点边值问题转换为等价的非线性规划问题,应用SNOPT软件求出飞行器最大化日心速度和最小化日心速度对应的最优轨迹,最后对轨迹优化算法进行了仿真,得出在热流速率峰值约束下的最优轨迹变化规律.结果表明,节点数为40时,最大速度偏差为0.009 m/s,满足收敛精度要求;与引力辅助轨道机动相比,极大化日心速度增大了8.02%,极小化日心速度减小了32.26%,相应偏转角分别增加了42.74°和68.40°;与无热流速率约束情况相比,最大热流速率峰值为500 W/(cm2.s)时,飞行器进入大气的深度、日心速度和偏转角分别减少6.35 km、93 m/s和6°.
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关键词
气动-引力辅助
拟谱法
轨迹优化
日心速度
非线性规划
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Keywords
aero-gravity assist
pseudospectral methods
trajectory optimization
heliocentric velocity
nonlinear programming
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分类号
V448.21
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名气动-引力辅助轨道机动的拟谱法反馈制导律
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作者
张万里
王常虹
夏红伟
解伟男
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机构
哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术研究中心
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2012年第3期467-471,522,共6页
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基金
哈尔滨工业大学优秀青年老师培养计划资助(HITQNJS.2009.007)
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文摘
气动-引力辅助轨道机动相对于独立的引力辅助轨道机动而言能实现更大更灵活的速度偏转角同时减少燃料消耗。利用拟谱法设计出开环最优轨迹。对于飞行过程中的制导问题,根据拟谱法实现速度快结果精确的优点,将飞行时间按照等距及变间距分段,对每个独立时段采用实时在线轨迹生成的方法得到这一时间范围的最优轨迹,通过不断的轨迹更新实现飞行中对参数扰动等因素的抑制作用,结果显示采用变间距节点对干扰抑制效果有所增强。同时采用预留时间裕度的方式,可以较好地解决制导过程中在线最优化轨迹生成所需少量计算时间导致的制导偏差问题。
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关键词
气动-引力辅助
拟谱法
在线轨迹生成
时间裕度
制导偏差
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Keywords
aero-gravity assisl
pseudospectral method
online trajectory generation
time margin
guidance error
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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