摘要 | 第5-7页 |
abstract | 第7-9页 |
第一章 绪论 | 第18-33页 |
1.1 研究背景和意义 | 第18-19页 |
1.2 近地轨道交会远程调相策略 | 第19-23页 |
1.2.1 特殊点变轨策略 | 第19-21页 |
1.2.2 综合变轨策略 | 第21-22页 |
1.2.3 Lambert转移策略 | 第22-23页 |
1.3 静止轨道在轨服务 | 第23-28页 |
1.3.1 静止轨道在轨服务任务简介 | 第25-26页 |
1.3.2 静止轨道多目标交会优化方法 | 第26-27页 |
1.3.3 静止轨道定点位置调整方法 | 第27-28页 |
1.4 小推力轨迹优化间接法 | 第28-31页 |
1.5 论文的主要研究内容 | 第31-33页 |
第二章 近圆轨道航天器交会调相的轨道动力学 | 第33-43页 |
2.1 引言 | 第33页 |
2.2 航天器的轨道摄动方程 | 第33-38页 |
2.2.1 特殊摄动法与Cowell方程 | 第33-34页 |
2.2.2 基于经典轨道要素的轨道摄动方程 | 第34-36页 |
2.2.3 基于无奇异轨道要素的轨道摄动方程 | 第36-38页 |
2.3 轨道摄动力 | 第38-42页 |
2.3.1 地球非球形摄动 | 第38-40页 |
2.3.2 大气阻力摄动 | 第40-41页 |
2.3.3 日月第三体引力摄动 | 第41-42页 |
2.3.4 太阳光压摄动 | 第42页 |
2.4 小结 | 第42-43页 |
第三章 基于特殊点变轨的自主交会调相策略 | 第43-67页 |
3.1 引言 | 第43页 |
3.2 基于轨道预报的特殊点变轨基本模型 | 第43-46页 |
3.2.1 特殊点变轨基本原理 | 第44页 |
3.2.2 速度增量与轨道要素改变量的关系 | 第44-45页 |
3.2.3 追踪航天器和目标航天器轨道确定 | 第45-46页 |
3.3 自主调相过程描述 | 第46-49页 |
3.3.1 远程调相阶段分割 | 第46-47页 |
3.3.2 初始子飞行阶段 | 第47-48页 |
3.3.3 自然调相子飞行阶段 | 第48页 |
3.3.4 调整子飞行阶段 | 第48-49页 |
3.4 远程调相各子飞行阶段的变轨操作 | 第49-54页 |
3.4.1 初始子飞行阶段的变轨操作 | 第49-50页 |
3.4.2 自然调相子飞行阶段的变轨操作 | 第50-53页 |
3.4.3 调整子飞行阶段的变轨操作 | 第53-54页 |
3.5 预设参数确定 | 第54-55页 |
3.6 仿真算例 | 第55-66页 |
3.6.1 场景一:需要机动形成自然调相轨道 | 第56-61页 |
3.6.2 场景二:不需要机动形成自然调相轨道 | 第61-66页 |
3.7 小结 | 第66-67页 |
第四章 考虑地球三轴性和日月引力的GEO多目标交会优化 | 第67-96页 |
4.1 引言 | 第67-68页 |
4.2 问题建模 | 第68-71页 |
4.2.1 任务描述 | 第68-69页 |
4.2.2 时间-状态关系 | 第69-70页 |
4.2.3 优化方法 | 第70页 |
4.2.4 非奇异轨道要素 | 第70-71页 |
4.3 考虑田谐项修正的长时间轨道平面内转移 | 第71-81页 |
4.3.1 地球三轴性作用下经度和半长轴的变化 | 第72-73页 |
4.3.2 不考虑J_(22)项摄动的二脉冲机动策略 | 第73-74页 |
4.3.3 考虑J_(22)项摄动的二脉冲机动策略 | 第74-78页 |
4.3.4 J_(22)项摄动对半长轴改变量的影响 | 第78-79页 |
4.3.5 轨道平面内交会三脉冲机动策略 | 第79-81页 |
4.4 用于修正轨道倾角的轨道法向脉冲 | 第81-88页 |
4.4.1 日月引力导致的轨道倾角漂移的微分方程 | 第81-82页 |
4.4.2 太阳引力导致的轨道倾角改变量 | 第82-84页 |
4.4.3 月球引力导致的轨道倾角改变量 | 第84-86页 |
4.4.4 轨道倾角改变量与转移时间关系 | 第86-88页 |
4.5 仿真算例 | 第88-94页 |
4.5.1 基于J_(22)修正的轨道转移 | 第88-90页 |
4.5.2 多目标交会优化 | 第90-92页 |
4.5.3 考虑静止轨道卫星主摄动的交会精度 | 第92-94页 |
4.6 小结 | 第94-96页 |
第五章 基于解析协态初值猜测的小推力时间最优静止轨道调相 | 第96-119页 |
5.1 引言 | 第96页 |
5.2 时间最优问题建模 | 第96-102页 |
5.2.1 静止轨道模型 | 第96-98页 |
5.2.2 时间最优问题 | 第98-100页 |
5.2.3 Jacobian矩阵 | 第100-102页 |
5.3 协态初值估计 | 第102-106页 |
5.3.1 飞行时间 | 第102-104页 |
5.3.2 半长轴和经度的协态初值 | 第104-106页 |
5.3.3 质量的协态初值 | 第106页 |
5.4 仿真算例 | 第106-118页 |
5.4.1 解析协态初值估计 | 第107-114页 |
5.4.2 时间最优静止轨道调相 | 第114-118页 |
5.5 小结 | 第118-119页 |
第六章 考虑GEO主摄动的小推力燃料最优静止轨道调相 | 第119-144页 |
6.1 引言 | 第119-120页 |
6.2 考虑GEO主摄动的静止轨道模型 | 第120-126页 |
6.2.1 无奇点轨道要素 | 第120-121页 |
6.2.2 地球三轴性导致的半长轴和经度变化 | 第121-124页 |
6.2.3 日月第三体引力导致的轨道倾角矢量改变量 | 第124-125页 |
6.2.4 太阳光压导致的偏心率矢量改变量 | 第125-126页 |
6.3 燃料最优问题建模 | 第126-131页 |
6.3.1 燃料最优问题 | 第126-129页 |
6.3.2 Jacobian矩阵 | 第129-130页 |
6.3.3 基于协态齐次化的初始协态猜测 | 第130-131页 |
6.4 仿真算例 | 第131-143页 |
6.4.1 终端边界与转移时间的关系 | 第132-135页 |
6.4.2 燃料最优静止轨道调相 | 第135-139页 |
6.4.3 连续推力与脉冲机动的燃料消耗对比 | 第139-142页 |
6.4.4 考虑静止轨道主摄动的静止轨道调相模型有效性验证 | 第142-143页 |
6.5 小结 | 第143-144页 |
结论 | 第144-147页 |
附录 | 第147-164页 |
附录A. 地球非球形摄动主项在惯性坐标系的分量 | 第147-148页 |
附录B. Liu半解析理论 | 第148-150页 |
附录C. 转移时间整数倍轨道周期 | 第150-151页 |
附录D. Jacobian矩阵J_t | 第151-154页 |
附录E. 燃料最优开关函数S的一阶和二阶时间微分 | 第154-156页 |
附录F. Jacobian矩阵J_f | 第156-162页 |
附录G. 偏微分(?)S/(?)y | 第162-164页 |
参考文献 | 第164-177页 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第177-179页 |
攻读博士学位期间参与完成的研究工作 | 第179-180页 |
致谢 | 第180页 |