EMS磁浮列车的轨道共振和悬浮控制系统设计

主要从悬浮控制系统设计的角度来解决磁浮列车的轨道共振问题，研究鲁棒状态观测器的设计，讨论观测器参数的选择方法。仿真和实验的结果表明，所设计的悬浮控制系统可以消除轨道共振。

小行星的空间分布与轨道共振

本文在研究小行星轨道演化中,对不同的通约比所对应的轨道共振现象作了较详尽的数值分析,考查了相平面上平衡点附近轨线分布结构的变化,从而对小行星的空间分布特征(空隙和聚集)给出了初步解释.

研究轨道共振的一种分析平均模型

本文考察了目前研究轨道共振几种模型的特点,提出了一种分析平均模型,对于研究轨道共振的特征和演化均有方便之处.

轨道共振态稳定性的一种判别方法

本文通过对一种简化的椭圆型限制性三体问题对应的受摄理想共振模型的详细讨论,建立了一种用能量关系来判别轨道共振态稳定性的方法.数值结果表明:当运动天体的轨道偏心率小于0.2时,可以将此方法用于椭圆型限制性三体问题中轨道共振态稳定性的判别.

共振在近地小行星轨道演化中的作用

本文采用了合理的力学模型和可靠的计算方法 ,研究了近地小行星轨道运动 ,揭示了共振 (轨道共振和长期共振 )在其轨道演化中的作用 ,并初步探讨了近地小行星的起源问题。

天问一号环绕器中继轨道受摄共振特性分析

“天问一号”环绕器在环火中继轨道为“祝融”火星车提供中继服务时,星下点出现了过着陆点纬度时的经度先增大再减小的特殊漂移现象,需要对该现象产生的原因进行深入分析。基于摄动理论设计了一系列数值实验,提出了一种星下点过指定纬度时经度的简化计算方法;并结合对田谐项引力场位函数的解析推导发现,由于中继轨道周期与火星自转周期比接近1:3,导致3阶3次田谐项产生了轨道共振,从而使得半长轴长周期运动有着较为显著的振荡,进而与带谐项摄动联合导致了该特殊现象。研究揭示了“天问一号”环绕器的轨道共振现象,发现了高阶田谐项对非同步轨道上的环火卫星仍能产生较为明显的轨道共振现象。研究结果可为后续火星环绕探测任务轨道设计提供重要参考。

重力姿轨耦合效应引起的太阳能电站轨道共振

以任意相控阵天线式空间太阳能电站为研究对象,主要研究了其在轨运行过程中受到的重力姿轨耦合效应对其轨道运动的影响。首先,通过Hamilton原理建立起考虑重力姿轨耦合效应时的姿态运动和轨道运动的方程。其中,任意相控阵天线式空间太阳能电站被简化成刚体,它的重力势能以其结构尺寸和其轨道半径的比值为小量进行泰勒展开,并保留至二阶项。之后,采用解析的方法对方程进行分析,并发现当电站的姿态运动满足一定条件时,其轨道运动将会出现共振现象。此外,重力姿轨耦合效应还会引起空间太阳能电站轨道运动长期的漂移,通过选择合适的轨道运动初始条件可以消除漂移;而且,在一定条件下,重力姿轨耦合效应还会引起轨道运动的发散。最后,数值仿真结果验证了分析的正确性。

航天器共振轨道研究

建立航天器非开普勒运动理论是航天技术发展的必然。提出了一类非开普勒轨道——共振轨道。共振是自然界的一种普遍现象,当发生共振时,很小的输入可以使系统的状态产生较大变化。研究表明航天器在推力作用下的非开普勒运动在参数平面内可以视为一种受迫振动,也会发生共振现象。因此,可以利用共振原理来研究航天器的运动,称这样一类非开普勒轨道为共振轨道。首先通过合理地选择轨道描述参数、时间尺度和推力描述方式建立航天器共振轨道的动力学模型。然后讨论航天器在推力作用下轨道运动的振动规律,并给出共振轨道的概念及轨道方程。最后提出基于共振轨道的机动轨道设计方法。

地月空间DRO与HEO(3∶1/2∶1)共振轨道延拓求解及其稳定性分析

针对地月空间共振轨道延拓求解及稳定性分析问题,首先从远离与接近月球的地心开普勒共振轨道(月球公转周期与轨道周期符合1∶1、2∶1与3∶1的比例关系)得到圆形限制性三体模型中的两组轨道初值,然后通过增大与减小"近地点距"的延拓方法得到圆形限制性三体周期轨道族。研究发现:逆行绕月的远距逆向轨道(DRO)可由1∶1开普勒共振轨道延拓得到,延拓过程中轨道共振比从1∶1逐渐演变为2∶1与3∶1,并展现出明显的非开普勒轨道特性;另外,一类大偏心轨道(HEO)通过2∶1与3∶1地心开普勒共振轨道的延拓得到,但仍可看作受摄的开普勒轨道。采用周期轨道Monodromy矩阵的特征值分析了DRO和HEO的稳定性,同时描述了各自轨道运动特点,可为相关的空间应用任务设计提供理论依据。与此同时,澄清了不同参考模型中"共振比"的概念以及同一共振比可能对应不同类型共振轨道的现象。

锁不定的水星——浅谈轨道共振和潮汐锁定

月亮为何总是以一面朝向地球？地球未来也会总是以一面朝向月球吗？土星光环之间为什么存在环缝？火星与木星轨道之间的小行星带中为什么存在空隙？是什么力量清除了这些空隙中的小天体？

同步双小行星系统共振轨道设计

研究了同步双小行星系统中共振轨道的设计方法及演化规律。首先,基于双椭球模型建立探测器运动方程,并给出共振轨道初值选取方法。然后,利用改进并行打靶法,提出一种双小行星系统平面共振轨道两步修正方法。同时结合稳定性理论及分岔理论,给出双小行星系统三维共振轨道生成和延拓方法;最后,以双小行星系统1999KW4为例,设计了共振比为1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,2∶3的平面和空间共振轨道族,并分析了共振轨道的特性及轨道周期和轨道能量的变化规律。给出的双小行星系统中共振轨道的设计方法具有普适性,对未来双小行星系统探测任务中的轨道设计具有一定的参考意义与借鉴价值。

一般形式的共振轨道研究

为了利用较小的推力使航天器的轨道产生较大的变化,可以利用共振原理来研究航天器的运动,称这样一类非开普勒轨道为共振轨道.将圆频率作为变量,通过合理地选择轨道描述参数、时间尺度和推力描述方式建立了一般形式的共振轨道模型,并基于仿真分析研究了共振轨道圆频率对共振轨道的影响.通过对地球-火星共振转移轨道的算例进行仿真分析,初步研究了共振轨道在星际探测轨道设计中应用的效果.研究结果表明:圆频率改变将对推力峰值产生影响;共振轨道在星际探测中的应用是可行的,并且在能量消耗方面优于Lambert轨道.

液相色谱-线性离子阱-静电场轨道阱回旋共振组合质谱法鉴定乙胺嘧啶在大鼠体内的代谢物

研究乙胺嘧啶在大鼠体内的代谢方式与途径。大鼠以5 mg/kg单剂量口服乙胺嘧啶后在不同时间点分别采集其血液、尿液和粪便样品。采用液相色谱-线性离子阱-静电场轨道阱回旋共振组合质谱仪(LCLTQ-Orbitrap)检测乙胺嘧啶在大鼠体内的代谢物,结合相关代谢软件,共鉴定出10种代谢产物,主要的代谢途径包括苯环上的羟基化、N-氧化、双氧化、N-葡萄糖醛酸结合、甲基化+葡萄糖醛酸结合、羟基化+葡萄糖醛酸结合和N-氧化+葡萄糖醛酸结合。除乙胺嘧啶3-N-氧化物已经在大鼠体外代谢研究中被发现外,其余9种代谢产物均首次在大鼠体内发现。根据其精确分子量及多级质谱的碎片特征,对这些代谢产物的化学结构做出推断,并建立乙胺嘧啶在大鼠体内的代谢谱系。研究表明,乙胺嘧啶在大鼠体内的Ⅰ相代谢方式主要是羟基化和N位氧化,Ⅱ相代谢方式主要是甲基化和葡萄糖醛酸结合。

地月高能共振循环轨道的快速计算及最优选择

针对现有高能共振循环轨道计算方法存在计算量大、有可能改变轨道共振特性和不能构造共振比大于2.3的地月循环轨道等缺点,本文提出了一种地月圆型限制性三体问题下高能共振循环轨道的快速计算方法。首先根据轨道在月球附近的组成弧段对高能共振循环轨道进行分类;然后根据轨道类型构建二体开普勒椭圆轨道;再进一步计算圆型限制性三体问题下的地月高能共振循环轨道;最后根据能量、稳定性、时间周期、近地点高度和近月点高度对所计算出的地月高能共振循环轨道进行最优选择。仿真结果表明,本文所提出的方法简单有效,能够计算出共振比为5:2的地月高能共振循环轨道。

轨道Feshbach共振附近类碱土金属原子的杂质态问题

近年来,碱土金属原子和类碱土金属原子体系的研究成为冷原子物理的研究热点之一.特别是最近在^(173)Yb原子中发现的轨道Feshbach共振,使得研究有强相互作用的碱土金属和类碱土金属原子系统成为可能,极大扩展了此类原子体系的研究范围.本文介绍了^(173)Yb费米气体在轨道Feshbach共振附近的杂质态问题.在此问题中,位于~3P0态的杂质原子与处于基态的背景费米海相互作用,并在费米海表面产生分子态或极化子态.本文使用试探波函数的研究方法,首先对分子态和吸引极化子态进行介绍,并重点描述了分子态与吸引极化子态间的转变.其次归纳总结了排斥极化子态的相关性质,如有效质量、衰变率等.然后考虑双费米面情况,介绍在闭通道中引入另外一个费米面对系统产生的影响.最后简要介绍二维^(173)Yb费米气体中的杂质态问题.

考虑J_2项摄动的空间共振轨道特性分析

共振轨道是建立在新型坐标系下的非开普勒轨道,应用于空间机动轨道的设计,具有节省能量的优势。针对地球形状摄动J_2项对共振轨道特性的影响分析问题,建立了一种新的考虑J_2项摄动影响的共振轨道数学模型。通过与传统受J_2项摄动影响的共振轨道数学模型的仿真对比分析可以看出,新的数学模型虽然形式较为复杂,但却能够揭示不同阶段J_2项摄动使系统产生偏差的原因,比传统模型更为精确,因此更适用于工程实际中分析J_2项摄动对共振轨道特性的影响。

双小行星系统不规则引力场中的共振轨道动力学研究

以双小行星系统66 391 Moshup为例,考虑小行星引力场的不规则性,采用多面体–椭球引力场模型研究双小行星系统附近的共振轨道动力学,通过打靶法计算得到探测器的共振轨道,并延拓求解了一系列的共振轨道族,分析其稳定性与分岔特点,基于共振轨道流形设计了同宿转移轨道。研究结果表明:引力场的不对称性导致不存在严格的平面共振轨道,且对轨道的稳定性与分岔特性也存在一定的影响;借助共振轨道的稳定特性是转移轨道设计的一个有效途径。

关于GPS卫星的轨道分析

本文详尽地分析了各种摄动因素对GPS卫星轨道的影响以及这种卫星特有的2/1轨道共振所反映的力学特征，并进行了定量计算，给出了每种摄动因素对该卫星轨道影响的特征和大小以及轨道的长期演化性态。

小行星捕获轨道优化研究综述

小行星捕获对研究行星起源、地球生命来源、防御小行星撞击地球和开采行星矿产资源具有重要的意义。由于现有的推进器能力不足,小行星捕获任务中优化小行星捕获所需要的速度增量是任务成败的关键。本文分别从利用引力辅助轨道优化、连续小推力轨迹优化、小行星捕获任务轨道优化设计及小行星临时捕获等4个方向介绍小行星捕获轨道优化方面国内外研究进展及现状。基于对上述研究现状的分析,尝试展望小行星捕获轨道优化研究的未来发展趋势。