嫦娥三号软着陆的轨道设计与控制优化

探测器软着陆阶段在整个探测活动中占有重要地位,本文对嫦娥三号软着陆轨道进行了燃耗最低的优化设计。针对问题一,利用近月点位置处的万有引力提供过该点做圆周运动时的向心力,可以求出该点做圆周运动时的线速度,即近月点处的速度v近=1.6797×103m/s,方向由南向北。针对问题二,对于主减速阶段,本文采用了基于蚁群算法的燃耗最低的制导方式,求出该阶段的最优轨迹。求解结果显示,该过程月心距随时间的变化情况是先快后慢,符合着陆过程的实际变化规律。针对问题三,首先,对用于求解主减速阶段的基于蚁群算法的燃耗优控制导模型的稳定性进行了检验。通过改变过程中推力的大小,求得不同推力下轨迹方向角随时间的变化趋势,结果表明各趋势走向较为接近。表明该模型具有较高的稳定性。