从近地轨道入轨的载入登月发射窗口分析与设计

为了提高安全性和增加运载能力,现代载人登月将采用人货分运的方式。针对从近地轨道入轨的问题,建立从近地轨道出发,以自由返回轨道为设计目标,满足轨道约束、光照约束和测控约束的发射窗口的计算模型。提出多约束条件下发射窗口选择算法。最后,根据自由返回轨道的特点给出发射窗口仿真算例。研究结果表明,对于给定着月点和近地轨道,载人登月的发射窗口并不是每个月都会出现一次,但在1年中,仍有多次机会可供选择。

垂直着月轨道的特性分析及其近似解

本文采用圆锥曲线拼接方法，建立了垂直着月轨道的数学模型，给出了垂直着月轨道运动特性的简明分析结果。在适当近拟后，获得了垂直着月轨道的解析解，为初步轨道设计提供了实用的工程方法。

借助月球引力发射地球静止卫星研究

提出了借助月球引力从高纬度地区发射地球静止卫星的方法．利用圆锥曲线拼接法对地球静止卫星的发射问题作初步分析，然后采用精确数学模型进行精确分析．研究表明，当发射场纬度大于28°时，采用借助月球引力的发射方法可以节省能量．发射场的纬度越高，节省得越多．

双月旁转向周期轨道的机理分析与设计仿真

双月旁转向周期轨道是日-地-月空间系统的大尺度轨道,在深空探测中应用潜力巨大。首先,给出了双月旁转向周期轨道的形成机理,分析了航天器地心椭圆轨道拱线在惯性空间中旋转的原因。其次,基于圆锥曲线拼接法进行了双月转向周期轨道初步设计,并给出了基于圆型限制性三体模型的轨道修正方法,形成了一套有效的轨道设计流程,为其在深空探测中的应用提供了一定的参考。最后,选择了典型轨道进行仿真验算,并对设计结果进行了对比分析,结果表明"圆锥曲线拼接法"与"数值积分修正"相结合的轨道设计思路是可行的。

用DE求解最小能量借力飞行问题

提出了一种差分演化算法(DE)以求解最小能量借力飞行问题。分析借力飞行的物理过程,用演化算法给出最小能量借力飞行的优化模型。优化算例表明:该算法结果较文献更优。

载人登月近月段中止轨道特性分析与设计

近月段距离地球遥远,若飞船发生故障,将严重威胁航天员的生命安全.针对近月段制动引起的飞船主发动机失效从而导致的任务中止问题,首先分析由于主发动机失效可能引起的轨道类型以及与之对应的中止方式;然后在双二体假设下,提出普适的非共面近月段中止轨道计算方法.在此基础上,对中止轨道的特性进行分析,并给出中止轨道在能量消耗,飞行时间等方面的特性.最后,给出主发动机多种失效情况下的仿真算例.仿真结果验证了本文提出方法的有效性.

双月旁转向周期轨道的解集域分析

双月旁转向周期轨道是限制性三体问题框架下的一类大尺度周期轨道.首先,分析了双月旁转向周期轨道的形成机理,采用了圆锥曲线拼接法进行轨道的初步设计;其次,深入剖析了双月旁转向周期轨道的解集域空间,并结合数值仿真,绘制了解集域内轨道参数的分布图;最后,比较了不同地心拱线旋转角速度下的轨道参数,并给出了两条典型轨道在各种坐标系下的轨道图形.结果表明:采用圆锥曲线拼接法进行双月旁转向周期轨道的解集分析是可行的,计算数据和结论能够为进一步轨道设计提供参考.