系统工程与电子技术
繫統工程與電子技術
계통공정여전자기술
SYSTEMS ENGINEERING AND ELECTRONICS
2014年
7期
1386-1391
,共6页
刘磊%李勰%曹建峰%唐歌实%胡松杰
劉磊%李勰%曹建峰%唐歌實%鬍鬆傑
류뢰%리협%조건봉%당가실%호송걸
嫦娥二号%任务设计%平动点%不变流形%微分修正
嫦娥二號%任務設計%平動點%不變流形%微分脩正
항아이호%임무설계%평동점%불변류형%미분수정
CHANG’E-2%mission design%libration point%invariant manifold%differential correction
针对我国嫦娥二号卫星拓展任务需求,研究了卫星由日地 L2点向 L 1点的转移轨道方案。基于卫星真实星历,考虑各种摄动因素,借助不变流形理论和微分修正方法,设计了嫦娥二号在日地平动点 L 1和 L2之间的转移轨道,提出了便于理解和工程应用的平动点间直接转移方式,研究了真实力模型下平动点 Lissajous轨道的不变流形转移方式,对比了两种转移方式的出发速度增量、转移时间与出发时刻的关系。研究表明,嫦娥二号可以通过直接转移方式或者借助不变流形进入日地 L 1点 Lissajous 轨道,直接转移方式下有42天出发机会,基于不变流形方式下最短转移时间为210天,对应速度增量5.776 m/s,最小速度增量可达0.024 m/s。研究结果可直接应用于我国嫦娥二号拓展任务的轨道设计与控制,并为我国后续平动点等深空探测任务提供有益借鉴。
針對我國嫦娥二號衛星拓展任務需求,研究瞭衛星由日地 L2點嚮 L 1點的轉移軌道方案。基于衛星真實星歷,攷慮各種攝動因素,藉助不變流形理論和微分脩正方法,設計瞭嫦娥二號在日地平動點 L 1和 L2之間的轉移軌道,提齣瞭便于理解和工程應用的平動點間直接轉移方式,研究瞭真實力模型下平動點 Lissajous軌道的不變流形轉移方式,對比瞭兩種轉移方式的齣髮速度增量、轉移時間與齣髮時刻的關繫。研究錶明,嫦娥二號可以通過直接轉移方式或者藉助不變流形進入日地 L 1點 Lissajous 軌道,直接轉移方式下有42天齣髮機會,基于不變流形方式下最短轉移時間為210天,對應速度增量5.776 m/s,最小速度增量可達0.024 m/s。研究結果可直接應用于我國嫦娥二號拓展任務的軌道設計與控製,併為我國後續平動點等深空探測任務提供有益藉鑒。
침대아국항아이호위성탁전임무수구,연구료위성유일지 L2점향 L 1점적전이궤도방안。기우위성진실성력,고필각충섭동인소,차조불변류형이론화미분수정방법,설계료항아이호재일지평동점 L 1화 L2지간적전이궤도,제출료편우리해화공정응용적평동점간직접전이방식,연구료진실력모형하평동점 Lissajous궤도적불변류형전이방식,대비료량충전이방식적출발속도증량、전이시간여출발시각적관계。연구표명,항아이호가이통과직접전이방식혹자차조불변류형진입일지 L 1점 Lissajous 궤도,직접전이방식하유42천출발궤회,기우불변류형방식하최단전이시간위210천,대응속도증량5.776 m/s,최소속도증량가체0.024 m/s。연구결과가직접응용우아국항아이호탁전임무적궤도설계여공제,병위아국후속평동점등심공탐측임무제공유익차감。
The CHANG’E-2 transfer trajectory scheme from the Sun-Earth L 2 point to the L 1 point is stud-ied to meet the needs of CHANG’E-2 extended missions.Based on the current CHANG’E-2 Lissajous trajec-tory and considering real perturbation,the CHANG’E-2 transfer trajectory from L 2 to L 1 is designed by using invariant manifold and differential correction.The transfer trajectory has two ways including the sim-ple direct delta-v transfer and the one based on invariant manifold.The first way is simple and easy for engi-neering application.The second way focuses on the invariant manifold of Lissajous orbit under real perturba-tion.For these two ways,the relation of delta-v and transfer time with departing time is specially investiga-ted.The results show that CHANG’E-2 can enter the L 1 Lissajous trajectory by the two ways and the direct way has a departing chance of 42 days.Additionally,the manifold way has the shortest transfer time of 2 1 0 days with a delta-v of 5 .7 7 6 m/s and the least delta-v of 0 .024 m/s.The research can be applied directly to the trajectory design and control of CHANG’E-2 extended missions and to our future libration point mission and deep space exploration.