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《基于三體模型的轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文基于三體模型的轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)研究RESEARCHONTRANSFERTRAJECTORYDESIGNBASEDONTHREE-BODYMODEL樊煒哈爾濱工業(yè)大學(xué)2012年6月國內(nèi)圖書分類號(hào):TK121學(xué)校代碼:10213國際圖書分類號(hào):536.08密級(jí):公開工程碩士學(xué)位論文基于三體模型的轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)研究碩士研究生:樊煒導(dǎo)師:關(guān)英姿教授申請(qǐng)學(xué)位:工程碩士學(xué)科、專業(yè):飛行器設(shè)計(jì)所在單位:航天學(xué)院答辯日期:2012年7月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TK311U.D.C.:536.5DissertationfortheMasterD
2、egreeinEngineeringRESEARCHONTRANSFERTRAJECTORYDESIGNBASEDONTHREE-BODYMODELCandidate:FanWeiSupervisor:Prof.GuanYingziAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:SpacecraftDesignAffiliation:SchoolofAstronauticsDateofDefence:July,2012Degree-Conferring-Institution:HarbinInstitute
3、ofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在各國都大力發(fā)展航天事業(yè)的今天,深空探測已成為科學(xué)界共同關(guān)注的熱門話題。要開展深空探測,研究人員必須將空間轉(zhuǎn)移軌道的設(shè)計(jì)放在一個(gè)相當(dāng)重要的位置來重點(diǎn)考察研究。圓型限制性三體問題模型在轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)中的價(jià)值正日益體現(xiàn)出來并受到重視,本文以此為背景,主要研究平動(dòng)點(diǎn)周期軌道和基于三體問題的空間轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)。首先,建立了圓型限制性三體問題模型,通過求解運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,給出了三體問題的五個(gè)平動(dòng)點(diǎn),并介紹了雅可比積分,零速度面,狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣等基本概念。然后,探討了平動(dòng)點(diǎn)的穩(wěn)定性,對(duì)平動(dòng)點(diǎn)附近的相空間結(jié)構(gòu)作了分析,隨后還著重研究了
4、共線平動(dòng)點(diǎn)附近的周期軌道的性質(zhì)與計(jì)算方法,給出了Richardson三階近似解析解和周期軌道迭代算法,以近似解為初值進(jìn)行微分修正得到精確的Halo軌道初始條件,再積分得到封閉完整的Halo軌道,并給出了使用MATLAB軟件得出的仿真結(jié)果。進(jìn)而,研究了不變流形理論,分析了與周期軌道相連的穩(wěn)定流形與不穩(wěn)定流形的結(jié)構(gòu),并研究了通過Halo軌道的單值矩陣來計(jì)算和分析Halo軌道的不變流形的方法。隨后研究了基于三體模型的轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì),給出了轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)方案,并與傳統(tǒng)方案進(jìn)行了分析比較。關(guān)鍵詞:深空探測;三體問題;平動(dòng)點(diǎn);Halo軌道;不變流形-.I.-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位
5、論文AbstractTodaymoreandmorecountriesarevigorouslydevelopingaerospaceindustry,sothescientificcommunityhavefocustheireyesonthespaceexploration.Designingofthespatialtransfertrajectoryisakeytechnologyinthespaceexplorationandaresearchareawhichneedtobedevelopedasthefirstpriorityandwithmucheffo
6、rts.Peoplearepayingmoreandmoreattentiontothevalueofthethree-bodylibrationpointsinthedesignofthetransfertrajectory.Inthisthesis,thedesignmethodofthelibrationperiodicorbitsandthetransfertrajectorybasedonthelibrationpointsorbitaldynamics.Firstly,thedynamicalmodelofCircularRestrictedThree-B
7、odyProblem(CRTBP)isestablished.FiveLagrangelibrationpointsareobtainedandseveralimportantconceptssuchasJacobiintegral,zero-velocitysurfaceandstatetransitionmatrixareintroducedbyanalyzingthedynamicalequations.Then,stabilityanalysisofthelibrationpointsandthestudyofthestructureofth