| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-32页 |
| ·课题背景及意义 | 第15-18页 |
| ·课题背景 | 第15-17页 |
| ·研究的目的及意义 | 第17-18页 |
| ·椭圆参考轨道相对运动控制的应用 | 第18-20页 |
| ·火星取样返回 | 第18-19页 |
| ·Cluster II四面体编队 | 第19页 |
| ·Magnetospheric MultiScale四面体编队 | 第19-20页 |
| ·夸父计划的极轨编队 | 第20页 |
| ·空间相对运动的研究现状与分析 | 第20-29页 |
| ·相对运动的动力学 | 第20-21页 |
| ·相对运动的等周期条件 | 第21-23页 |
| ·椭圆参考轨道相对运动的交会制导与控制 | 第23-27页 |
| ·椭圆参考轨道的伴飞和绕飞 | 第27-28页 |
| ·存在的不足 | 第28-29页 |
| ·本文的主要内容和章节安排 | 第29-32页 |
| 第2章 相对运动动力学模型 | 第32-53页 |
| ·引言 | 第32页 |
| ·坐标系的定义 | 第32-33页 |
| ·线性相对运动的动力学模型 | 第33-40页 |
| ·线性相对运动解析解中的积分项 | 第33-34页 |
| ·T-H方程的解析解和状态转移矩阵 | 第34-40页 |
| ·轨道根数差描述的相对运动学模型 | 第40-41页 |
| ·非线性摄动相对运动的动力学模型 | 第41-48页 |
| ·用拉格朗日力学推导相对运动模型 | 第41-47页 |
| ·用哈密顿力学推导相对运动模型 | 第47-48页 |
| ·利用绝对动力学模型传播相对运动 | 第48-49页 |
| ·非线性摄动相对运动模型的传播精度 | 第49-51页 |
| ·本章小结 | 第51-53页 |
| 第3章 相对运动的等周期条件 | 第53-78页 |
| ·引言 | 第53-54页 |
| ·变量及下标说明 | 第54页 |
| ·等周期条件的定义 | 第54页 |
| ·线性相对运动的等周期条件 | 第54-56页 |
| ·圆参考轨道线性相对运动的等周期条件 | 第54-55页 |
| ·椭圆参考轨道线性相对运动的等周期条件 | 第55-56页 |
| ·二体意义下的等周期条件 | 第56-68页 |
| ·能量匹配条件的相对状态表示形式 | 第58-59页 |
| ·初始相对运动约束在水平前向的等周期条件 | 第59-61页 |
| ·初始相对运动约束在参考轨道径向方向的等周期条件 | 第61-62页 |
| ·初始相对运动约束在参考轨道法线方向的等周期条件 | 第62-63页 |
| ·初始相对运动约束在参考轨道坐标系某个平面内的等周期条件 | 第63-64页 |
| ·指定初始相对位置的等周期条件 | 第64-66页 |
| ·初始相对静止的等周期条件 | 第66-68页 |
| ·J2摄动下的等周期条件 | 第68-76页 |
| ·J2摄动下的能量匹配条件 | 第68-69页 |
| ·J2不变条件 | 第69-71页 |
| ·平均漂移速率匹配条件 | 第71-72页 |
| ·对J2不变条件和平均漂移速率匹配条件的微分修正 | 第72-76页 |
| ·本章小结 | 第76-78页 |
| 第4章 摄动椭圆参考轨道附近的最优交会 | 第78-100页 |
| ·引言 | 第78页 |
| ·线性相对运动交会 | 第78-83页 |
| ·双脉冲的求解 | 第79-80页 |
| ·双脉冲求解的奇异情况 | 第80-81页 |
| ·线性交会局部寻优算法 | 第81-83页 |
| ·Lambert交会 | 第83-92页 |
| ·多圈交会问题 | 第84-86页 |
| ·半圈交会和整圈交会的奇异情况及解决方法 | 第86-90页 |
| ·用遗传算法求解半圈交会和整圈交会问题的基本原理 | 第90-91页 |
| ·多圈双脉冲交会全局寻优算法 | 第91-92页 |
| ·摄动交会问题 | 第92-94页 |
| ·终端交会误差对初始速度增量的梯度 | 第92页 |
| ·线性梯度迭代修正算法 | 第92-94页 |
| ·仿真算例 | 第94-99页 |
| ·线性相对运动交会仿真算例 | 第95-96页 |
| ·Lambert多圈交会仿真算例 | 第96-99页 |
| ·本章小结 | 第99-100页 |
| 第5章 与椭圆轨道目标的水平脉冲交会 | 第100-119页 |
| ·引言 | 第100页 |
| ·参考轨道平面内的水平脉冲交会方案 | 第100-109页 |
| ·采用水平脉冲控制平面内相对运动的可行性 | 第100-104页 |
| ·参考轨道平面内的三次水平脉冲交会方案 | 第104-105页 |
| ·三次水平脉冲的求解算法 | 第105-109页 |
| ·考虑法向相对运动的三次水平脉冲交会 | 第109-113页 |
| ·三次水平脉冲方案的优化 | 第109-110页 |
| ·摄动情况下前两次脉冲的修正 | 第110-113页 |
| ·仿真算例 | 第113-117页 |
| ·本章小结 | 第117-119页 |
| 第6章 基于J2摄动下的能量匹配条件的伴飞与绕飞 | 第119-154页 |
| ·引言 | 第119页 |
| ·伴飞和绕飞的初始化 | 第119-130页 |
| ·J2摄动下的能量匹配条件的利用 | 第120-121页 |
| ·线性等周期相对运动的参数化描述 | 第121-123页 |
| ·伴飞的初始条件确定 | 第123-128页 |
| ·绕飞的初始条件确定 | 第128-129页 |
| ·伴飞和绕飞初始化控制策略 | 第129-130页 |
| ·脉冲编队保持修正 | 第130-134页 |
| ·修正脉冲的解析表达式 | 第130-133页 |
| ·最优编队保持修正 | 第133-134页 |
| ·伴飞和绕飞初始化以及编队保持修正仿真算例 | 第134-152页 |
| ·伴飞初始化以及编队保持修正仿真算例 | 第134-143页 |
| ·绕飞初始化以及编队保持修正仿真算例 | 第143-152页 |
| ·本章小结 | 第152-154页 |
| 第7章 与椭圆轨道目标交会的速度闭环控制 | 第154-172页 |
| ·引言 | 第154页 |
| ·状态转移矩阵的时域表达 | 第154-158页 |
| ·状态转移矩阵的级数展开 | 第154-156页 |
| ·改进的时域状态转移矩阵 | 第156-158页 |
| ·交会的速度闭环控制 | 第158-162页 |
| ·交会的中途修正 | 第162-163页 |
| ·仿真算例 | 第163-171页 |
| ·改进的时域状态转移矩阵的精度评估 | 第163-168页 |
| ·交会的速度闭环控制仿真 | 第168-171页 |
| ·本章小结 | 第171-172页 |
| 结论 | 第172-175页 |
| 参考文献 | 第175-190页 |
| 附录A 平根与瞬根的相互转换 | 第190-203页 |
| 附录B 平均轨道根数的外推 | 第203-205页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第205-208页 |
| 致谢 | 第208-209页 |
| 个人简历 | 第209页 |