大范围收敛的摄动Lambert问题新型解法:拟线性化-局部变分迭代法

研究实时、高效、稳定性强的高性能空间轨道计算方法对于中国未来航天工程具有重大应用价值。针对强非线性系统的多维两点边值问题,提出了一种拟线性化-局部变分迭代法(QL-LVIM),通过拟线性化(QL)思想,将非线性两点边值问题转化为一系列具有一定迭代格式,并且成对出现的初值问题,进而通过局部变分迭代法(LVIM)对其进行求解。利用拟线性化的大范围收敛特性和局部变分迭代法的快收敛、高精度特性,该方法能够在较大的时间和空间尺度下快速精确获得摄动Lambert问题的初速度和转移轨道,其收敛域远大于传统的牛顿打靶法,为航天器轨道转移提供了一种简便高效、稳定性强的新型计算方法。在不同轨道情形下,与几类参考方法对比,结果表明本方法能够在计算效率方面实现大幅提升,并且能够在大范围内实现快速收敛。方法的有效性在地-月系三体问题中得到了进一步验证。

J2项摄动下的Lambert问题算法研究

提出了一种基于J2摄动下Lambert问题的算法.首先采用Battin方法解二体情况下Lambert问题,并通过解析轨道理论计算出J2摄动影响下的卫星实际位置,从而得到目标位置与实际位置的偏差,以此偏差来调整二体情况下Lambert问题的目标位置,从而实现在J2摄动下的Lambert问题的求解.该算法计算模型简单,计算量较小,变轨精度较高,可大幅度降低星载计算机的计算量,适于星上自主变轨使用.

考虑J2项摄动的Lambert问题状态空间摄动解析近似法

针对Lambert转移轨道在考虑J2项摄动时终端位置偏差大的问题,提出了一种基于状态空间摄动法的初始速度修正方法。该方法中初始脉冲速度的主要部分根据二体Lambert变轨原理计算,J2项摄动的修正部分根据状态空间摄动法解析计算。为求得修正量,在当地水平坐标系中建立线性化摄动运动方程,并令线性系统的零输入响应和零状态响应在终端点处相互抵消,从而得到解析解。通过数值仿真验证了该方法的有效性,J2项摄动条件下的终端位置精度能够满足一般的任务要求,但其位置精度受转移时间影响较大。

一类具有转点的右端不连续奇摄动边值问题

研究了一类具有转点的右端不连续二阶半线性奇摄动边值问题解的渐近性.首先,在间断处将原问题分为左右两个问题,通过修正左问题退化问题的正则化方程,提高了左问题渐近解的精度,并利用Nagumo定理证明了左问题光滑解的存在性.其次,证明了右问题具有空间对照结构的解,并通过在间断点的光滑缝接,得到了原问题的渐近解.最后,通过一个算例验证了结果的正确性.

基于微分改正的Lambert拦截摄动修正方法研究

在大气层外远距离拦截中,基于二体理论的Lambert制导方法可以用于固定时间拦截的初始变轨段制导,但由于实际存在的各种轨道摄动因素影响,会产生较大拦截偏差。提出一种基于微分改正算法的Lambert拦截摄动修正方法,在初始变轨制导段补偿轨道摄动因素对零控脱靶量的影响,以避免在末制导段进行过大的偏差修正。仿真结果表明,该摄动修正方法合理、有效,可以在只增加较少燃料消耗的情况下,快速进行初制导修正,大大提高远距离拦截的制导精度。

一类奇摄动拟线性边值问题的激波解

研究了一类奇摄动拟线性边值问题,在适当的条件下,用合成展开法构造出该问题的形式近似式,并应用不动点定理证明了激波解的存在性及其渐近性质.

关于ε一致的奇异摄动问题的差分格式及其收敛速度

本文对奇异摄动两点边界值问题 ,在特殊的加密网格上构造了差分格式 ,使其收敛阶从Shishkin网格的 O( N-2 ln2 N )提高到 O( N-2 ) ,其中

具有非单调过渡层性质的奇摄动半线性边值问题

本文在方程的一阶导数项的系数有一个简单零点,即方程有转向点的假设下研究了一类具有非单调过渡层性质的奇摄动半线性边值问题.先用合成展开法构造出问题的形式近似,然后利用衔接法将左、右两边分别具有尖层性质和边界层性质的近似式光滑地衔接起来,从而形成具有非单调过渡层性质的近似,并应用微分不等式理论证明了解的存在性及其渐近性质.

具有转向点的三阶半线性奇摄动边值问题解的存在性

本文应用微分不等式技术证明一类具有转向点的三阶半线性奇摄动边值问题解的存在性.

含两个参数的奇异摄动问题的差分进化算法

针对在Shishkin网格上数值求解含有两个参数的奇异摄动问题,在有限差分方法的基础上,将Shishkin网格过渡点参数选取问题转化成一个无约束优化问题,并采用差分进化算法进行求解。数值结果表明用差分进化算法得到最优Shishkin网格参数后,奇异摄动问题的数值解在边界层的精度得到了明显的提高,进一步说明了方法的有效性和可靠性。

含两参数的三阶拟线性常微分方程边值问题的奇摄动

研究含两参数的三阶拟线性常微分方程奇摄动边值问题· 采用两阶段展开的方法 ,对ε/μ2 → 0 ( μ → 0 ) ;μ2 /ε→ 0 (ε→ 0 )和ε=μ2 三种情形构造出形式渐近解 ,同时利用微分不等式方法 ,证明了解的存在性 ,并给出余项的一致有效的估计·

奇摄动三阶半线性三点边值问题

在已有理论基础上研究了奇摄动三阶半线性微分方程三点边值问题,在适当条件下证明了其解的存在性及唯一性,构造其高阶渐近解并得到了高阶渐近解与精确解的误差估计.

一类具有高阶转向点的二次奇摄动问题的尖层解(英文)

本文研究一类具有高阶转向点的二次奇摄动问题.在一定条件下,指出该问题的解在转向点t=0处呈尖层性态.用合成展开法构造出解的O(ε)阶近似,并应用微分不等式理论证明解的存在性及其渐近性质.

一类边界摄动的非线性椭圆型方程奇摄动问题

研究具有边界摄动的非线性椭圆型方程奇摄动问题.在适当的条件下,利用微分不等式理论,讨论边值问题解的渐近性态.

奇摄动Volterra型积分微分方程非线性边值问题

利用微分不等式理论,研究了一类Volterra型积分微分方程非线性边值问题.在适当条件下,构造出问题的上下解,得出解的存在性和渐近估计.

线性特征值问题在模态坐标系中的矩阵摄动法

本文在文献[1,2]的基础上进一步探讨了对线性广义特征值问题Ax=λBx 进行快速近似重分析的矩阵摄动方法和理论,特别对重特征值情况也完整地导出了特征值和特征向量的直到二阶摄动量的渐近估计算式,并在E.J.Haug 等证明了重特征值的方向可微性的基础上指出对应于重特征值的特征向量在一定意义上也是方向可微的。算例表明本文的算法是正确、有效的。

拟线性常微分方程组边值问题的奇摄动

本文研究拟线性常微分方程组边值问题 x′=f(t,x,y,ε),εy″=g(t,x,y,ε)y′+h(t,x,y,ε), x(0,ε)=A(ε),y(0,ε)=B( ε),y(1,ε)=C(ε)的奇摄动.其中x,f,y,h,A,B和C均属于R^n和g是对角矩阵.在适当的假设下,利用对角化技巧和微分不等式理论获得了解的存在和它的按分量逐个一致有效的估计.

奇异摄动罗宾问题在Bakhvalov-Shishkin网格上的一致收敛有限差分法

考虑一个奇异摄动罗宾问题在Bakhvalov-Shishkin网格上的迎风差分策略,得到在改进的Shishkin网格上迎风策略是关于ε一致的一阶L∞模收敛的.数值实验证实了此理论结果,显示估计是稳健的.

一类具有混合边界条件的奇摄动半线性边值问题

研究了一类具有混合边界条件的奇摄动二阶半线性边值问题.在构造形式渐近解的基础上,用微分不等式理论证明了解的存在性.并得出了解的任意阶的一致有效展开式.

带两参数的三阶非线性微分方程边值问题的奇摄动

研究含两个小参数ε＞０和μ＞０的三阶非线性微分方程边值问题的奇摄动．在适当的条件下，利用边界层校正法构造了形式渐近解．利用微分不等式方法，证得解的存在性，并给出了解的一致有效的估计．