資源描述：
《畢業(yè)設(shè)計_關(guān)于嫦娥三號著陸的論文.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2014高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽承諾書我們仔細閱讀了中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的競賽規(guī)則.我們完全明白，在競賽開始后參賽隊員不能以任何方式（包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等）與隊外的任何人（包括指導(dǎo)教師）研究、討論與賽題有關(guān)的問題。我們知道，抄襲別人的成果是違反競賽規(guī)則的,如果引用別人的成果或其他公開的資料（包括網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻的表述方式在正文引用處和參考文獻中明確列出。我們鄭重承諾，嚴格遵守競賽規(guī)則，以保證競賽的公正、公平性。如有違反競賽規(guī)則的行為，我們將受到嚴肅處理。我們參賽選擇的題號是（從A/B/C/D中選擇一項填寫
2、）：A我們的參賽報名號為（如果賽區(qū)設(shè)置報名號的話）：01059029所屬學(xué)校（請?zhí)顚懲暾娜罕本┞?lián)合大學(xué)參賽隊員(打印并簽名)：1.靳寶2.吳佳怡3.魏佳指導(dǎo)教師或指導(dǎo)教師組負責人(打印并簽名)：張曉晞日期：2014年9月15日賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會評閱前進行編號）：2014高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽編號專用頁賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會評閱前進行編號）：賽區(qū)評閱記錄（可供賽區(qū)評閱時使用）：評閱人評分備注全國統(tǒng)一編號（由賽區(qū)組委會送交全國前編號）：全國評閱編號（由全國組委會評閱前進行編號）嫦娥三號軟著陸軌道設(shè)計與控制策略摘要嫦娥三號任
3、務(wù)令中華民族千年登月夢想成真，也標志著中國航天技術(shù)再上一層樓，向?qū)黹_展載人探月工程又前進了一步。嫦娥三號在高速飛行的情況下，要保證準確地在月球預(yù)定區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)軟著陸，關(guān)鍵問題是著陸軌道與控制策略的設(shè)計。為了解決此情況，因此正確計算著陸軌道近月點和遠月點的位置以及航天器登月時關(guān)鍵的六階段的速度和角度調(diào)整對嫦娥三號軟著陸的軌道設(shè)計有著至關(guān)重要的意義。在處理問題一時，根據(jù)文章中對嫦娥三號從近月點到著陸點的運動狀態(tài)和附件一中近月軌道示意圖，可以將此運動看作近圓運動，利用萬有引力定律和開普勒定律可以計算出嫦娥三號在近月點和遠月點的速度。從文章中得知嫦娥三號
4、在近月點15公里處以拋物線下降，相對速度從每秒1.7公里逐漸降為零，由此可見，嫦娥三號的下降運動為類平拋運動，因此利用運動學(xué)公式可以解決這個問題。一、問題的提出與重述嫦娥三號是中國國家航天局嫦娥工程第二階段的登月探測器，包括著陸器和月球車。它攜帶中國的第一艘月球車，并實現(xiàn)中國首次月面軟著陸。嫦娥三號由著陸器和巡視探測器組成，進行首次月球軟著陸和自動巡視勘察，獲取月球內(nèi)部的物質(zhì)成分并進行分析，將一期工程的“表面探測”引申至內(nèi)部探測。其中著陸器定點守候，月球車在月球表面巡游90天，范圍可達到5平方公里，并抓取月壤在車內(nèi)進行分析，得到的數(shù)據(jù)將直接傳回地
5、球。它將是中國發(fā)射的第一個地外軟著陸探測器和巡視器(月球車)，也是阿波羅計劃結(jié)束后重返月球的第一個軟著陸探測器,是探月工程二期（落）的關(guān)鍵任務(wù)，起承上啟下的作用。葉培建介紹，嫦娥三號探測器將突破月球軟著陸、月面巡視勘察、月面生存、深空探測通信與遙控操作、運載火箭直接進入地月轉(zhuǎn)移軌道等關(guān)鍵技術(shù)嫦娥三號在高速飛行的情況下，要保證準確性地在月球預(yù)定區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)軟著陸。其著陸軌道設(shè)計的基本要求：著陸準備軌道為近月點15Km，遠月點100Km的橢圓形軌道先按橢圓軌道運行有兩方面原因：1.節(jié)約燃料。嫦娥三號飛向月球的絕對速度是很大的，如果直接減速，需要很大的反
6、推動力和燃料來使其減速，同時很危險使工作人員沒有足夠的時間來應(yīng)對突發(fā)狀況。橢圓形軌道可以起到緩沖的作用。2.確保成功，在橢圓形軌道運行，可以留出多余的時間來確定著陸點，著陸時間，減速參數(shù)，等等。根據(jù)嫦娥三號的預(yù)定著陸點為19.51W，44.12N，海拔為-2641m（見附件1）。著陸準備軌道為近月點15km，遠月點100km的橢圓形軌道；著陸軌道為從近月點至著陸點，其軟著陸過程共分為6個階段（見附件2），要求滿足每個階段在關(guān)鍵點所處的狀態(tài)；盡量減少軟著陸過程的燃料消耗的要求，回答下列問題：（1）確定著陸準備軌道近月點和遠月點的位置，以及嫦娥三號相
7、應(yīng)速度的大小與方向。（2）確定嫦娥三號的著陸軌道和在6個階段的最優(yōu)控制策略。（3）對于你們設(shè)計的著陸軌道和控制策略做相應(yīng)的誤差分析和敏感性分析。16二、問題的分析和解決1.確定著陸準備軌道近月點和遠月點的位置，以及嫦娥三號相應(yīng)速度的大小與方向月球軟著陸，是指月球著陸器經(jīng)取地月轉(zhuǎn)移到達月球附近后，在制動系統(tǒng)的作用下以很小的速度近乎垂直地降落到月面上，以保證宇航員的安全和實驗設(shè)備的完好?？刂埔缶褪且螽?shù)窃绿綔y器高度接近地面時，豎直方向上的速度和加速度也應(yīng)基本為零，同時在水平方向上也不能有很大的速度和加速度。登月探測器的著陸控制包含豎直方向的運動控
8、制，水平方向的運動控制，以及姿態(tài)控制等等著陸器進入著陸準備軌道的近月點是15KM，遠月點是100KM。近月點在月心坐標系的位置和軟著陸軌
