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木星系探测及行星穿越任务轨迹初步设计

论文摘要

基于我国未来木星系探测任务需求,初步设计了任务轨迹。以目前的发射能力,要实现木星的环绕探测必将利用行星借力,需设计借力轨迹。首先将脉冲变轨的轨迹设计问题转化为参数优化问题,在满足2029—2032年间发射并且飞行时间不超过7年的约束条件下,使用PSO算法对发射时刻、借力时刻、深空机动时刻、到达时刻等参数进行优化,使得探测器需提供的总速度增量最小。探测器进入木星系后,利用木卫3借力捕获至环木大椭圆轨道,又利用木卫4构造共振借力,最终捕获至木卫4的环绕轨道。在此基础上,还考虑了天王星飞越的拓展任务,天王星探测器在到达木星时与木星系探测器分离,利用木星借力可无消耗飞往天王星,并在2043年完成天王星的飞越探测任务。

论文目录

  • 引言
  • 1 借力轨迹优化方法
  •   1.1 借力过程数学模型
  •   1.2 PSO优化算法
  • 2 日心段轨迹设计
  •   2.1 地球-木星段轨迹
  •   2.2 木星-天王星段轨迹
  • 3 木星系内转移轨迹设计
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈诗雨,杨洪伟,宝音贺西

    关键词: 木星探测任务,借力飞行,轨迹设计

    来源: 深空探测学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 清华大学航天航空学院,南京航空航天大学航天学院

    分类号: V52

    DOI: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.02.011

    页码: 189-194

    总页数: 6

    文件大小: 783K

    下载量: 97

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/0ea6222644e9609a8f3cda40.html