火星进入轨迹设计、优化及制导方法研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-34页 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 | 第17-19页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第17页 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 | 第17-19页 |
| 1.2 进入制导问题 | 第19-22页 |
| 1.2.1 进入大气的方式 | 第19-20页 |
| 1.2.2 进入轨迹优化设计问题 | 第20-21页 |
| 1.2.3 进入制导律设计问题 | 第21-22页 |
| 1.3 进入制导研究进展 | 第22-31页 |
| 1.3.1 进入轨迹优化设计方法 | 第22-25页 |
| 1.3.2 摄动进入制导方法 | 第25-26页 |
| 1.3.3 计算进入制导方法 | 第26-28页 |
| 1.3.4 需要进一步研究的问题 | 第28-31页 |
| 1.4 学位论文研究内容 | 第31-34页 |
| 第2章 火星着陆器运动方程组 | 第34-66页 |
| 2.1 火星环境数学模型 | 第34-37页 |
| 2.1.1 火星地形 | 第34-35页 |
| 2.1.2 火星重力场模型 | 第35-36页 |
| 2.1.3 火星大气模型 | 第36-37页 |
| 2.2 着陆器几何构型 | 第37-38页 |
| 2.3 坐标系统 | 第38-43页 |
| 2.3.1 坐标定义 | 第39-40页 |
| 2.3.2 坐标转换 | 第40-43页 |
| 2.4 作用力与力矩 | 第43-51页 |
| 2.4.1 气动力与力矩 | 第43-48页 |
| 2.4.2 重力 | 第48-51页 |
| 2.5 运动方程组 | 第51-61页 |
| 2.5.1 六自由度运动方程组 | 第51-55页 |
| 2.5.2 制导设计模型 | 第55-61页 |
| 2.6 数值仿真计算 | 第61-65页 |
| 2.7 小结 | 第65-66页 |
| 第3章 路径自由的进入终端高度优化与分析方法 | 第66-87页 |
| 3.1 引言 | 第66-67页 |
| 3.2 无量纲化的运动方程 | 第67-69页 |
| 3.3 路径自由的进入终端高度优化问题 | 第69-71页 |
| 3.4 求解方法 | 第71-77页 |
| 3.4.1 间接优化设计 | 第71-73页 |
| 3.4.2 协状态初值及终端时间猜测 | 第73-77页 |
| 3.5 数值计算结果与讨论 | 第77-82页 |
| 3.5.1 优化计算输入条件 | 第77-78页 |
| 3.5.2 弹道进入式轨迹计算结果 | 第78页 |
| 3.5.3 进入终端高度的最优进入轨迹 | 第78-79页 |
| 3.5.4 协状态初值与终端时间 | 第79-81页 |
| 3.5.5 过载与热流约束变量 | 第81页 |
| 3.5.6 直接法的进一步验证 | 第81-82页 |
| 3.6 轨迹设计参数分析 | 第82-86页 |
| 3.6.1 参数分析方法 | 第82-83页 |
| 3.6.2 倾侧角控制余量分析 | 第83-84页 |
| 3.6.3 进入角分析 | 第84-86页 |
| 3.7 小结 | 第86-87页 |
| 第4章 路径受约束的进入终端高度优化方法 | 第87-104页 |
| 4.1 引言 | 第87-88页 |
| 4.2 路径受约束的进入终端高度优化问题 | 第88-89页 |
| 4.3 求解方法 | 第89-97页 |
| 4.3.1 路径约束转化 | 第90-93页 |
| 4.3.2 收敛性分析 | 第93-94页 |
| 4.3.3 间接求解方法 | 第94-96页 |
| 4.3.4 TPBVP求解策略 | 第96-97页 |
| 4.4 数值计算结果与讨论 | 第97-103页 |
| 4.4.1 优化计算输入条件 | 第97-99页 |
| 4.4.2 受约束的最优进入轨迹 | 第99页 |
| 4.4.3 过载、动压以及热流约束变量 | 第99-100页 |
| 4.4.4 协状态初值与终端时间 | 第100-102页 |
| 4.4.5 直接法进一步验证 | 第102-103页 |
| 4.5 小结 | 第103-104页 |
| 第5章 过载受约束的数值预测校正进入制导方法 | 第104-125页 |
| 5.1 引言 | 第104-105页 |
| 5.2 运动方程与制导设计模型 | 第105-108页 |
| 5.3 制导问题阐述 | 第108-109页 |
| 5.4 受约束的制导设计 | 第109-112页 |
| 5.5 三自由度制导性能分析 | 第112-117页 |
| 5.5.1 仿真计算条件 | 第112-113页 |
| 5.5.2 制导参数分析 | 第113-114页 |
| 5.5.3 过载约束值分析 | 第114-115页 |
| 5.5.4 大气密度偏差分析 | 第115-116页 |
| 5.5.5 进入角偏差分析 | 第116-117页 |
| 5.6 六自由度仿真计算结果 | 第117-123页 |
| 5.6.1 标准工况下计算结果 | 第117-120页 |
| 5.6.2 蒙特卡罗仿真计算结果 | 第120-123页 |
| 5.7 小结 | 第123-125页 |
| 第6章 火星着陆探测任务制导优化设计与分析 | 第125-146页 |
| 6.1 引言 | 第125页 |
| 6.2 任务要求 | 第125-126页 |
| 6.3 进入走廊确定 | 第126-127页 |
| 6.4 降落伞展开条件设计与分析 | 第127-130页 |
| 6.4.1 开伞可行集 | 第128-129页 |
| 6.4.2 极限工况分析与标称开伞点确定 | 第129-130页 |
| 6.5 摄动制导方案优化设计 | 第130-136页 |
| 6.5.1 参考轨迹设计性能评价 | 第130-131页 |
| 6.5.2 参考轨迹设计变量 | 第131页 |
| 6.5.3 参考轨迹优化设计 | 第131-135页 |
| 6.5.4 初步设计的计算结果 | 第135-136页 |
| 6.6 计算制导方案优化设计 | 第136-138页 |
| 6.7 数值计算结果与制导性能比较 | 第138-144页 |
| 6.7.1 标准工况下计算结果 | 第139-140页 |
| 6.7.2 蒙特卡罗统计分析计算结果 | 第140-144页 |
| 6.8 小结 | 第144-146页 |
| 结论 | 第146-148页 |
| 参考文献 | 第148-163页 |
| 附录A 进入几何 | 第163-167页 |
| 附录B 进入终端控制器 | 第167-173页 |
| 附录C 横向制导 | 第173-175页 |
| 附录D 进入控制 | 第175-179页 |
| D.1 进入控制概述 | 第175-176页 |
| D.2 姿态控制律 | 第176-178页 |
| D.3 PWM算法 | 第178-179页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 | 第179-182页 |
| 致谢 | 第182-183页 |
| 个人简历 | 第183页 |
