| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-25页 |
| 1.1 月球探测的现状和意义 | 第12-14页 |
| 1.1.1 国内外月球探测的发展和现状 | 第12-13页 |
| 1.1.2 月球探测的重要意义 | 第13-14页 |
| 1.2 软着陆研究现状和意义 | 第14-20页 |
| 1.2.1 阿波罗软着陆过程和研究现状 | 第15-17页 |
| 1.2.2 垂直起飞垂直软着陆过程和研究现状 | 第17-19页 |
| 1.2.3 考虑复杂约束的月面软着陆轨迹优化问题研究现状 | 第19-20页 |
| 1.2.4 研究月面软着陆的意义 | 第20页 |
| 1.3 轨迹优化问题综述 | 第20-23页 |
| 1.3.1 轨迹优化问题的模型描述 | 第21页 |
| 1.3.2 轨迹优化问题的求解 | 第21-23页 |
| 1.4 本文研究内容及结构 | 第23-25页 |
| 第2章 月球探月器软着陆模型构建 | 第25-35页 |
| 2.1 引言 | 第25页 |
| 2.2 软着陆基本轨迹要求 | 第25-26页 |
| 2.3 软着陆动力学模型 | 第26-34页 |
| 2.3.1 基本假设和说明 | 第26页 |
| 2.3.2 坐标系和各参数定义 | 第26-28页 |
| 2.3.3 探月器飞行动力学模型推导 | 第28-34页 |
| 2.4 本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 复杂推力约束下软着陆主制动段轨迹优化研究 | 第35-64页 |
| 3.1 引言 | 第35-36页 |
| 3.2 软着陆轨迹优化问题描述 | 第36-39页 |
| 3.2.1 设计变量 | 第36页 |
| 3.2.2 优化目标 | 第36页 |
| 3.2.3 约束条件 | 第36-38页 |
| 3.2.4 最优控制命题构建 | 第38-39页 |
| 3.3 复杂推力约束的模型构建 | 第39-43页 |
| 3.3.1 R函数方法 | 第40-41页 |
| 3.3.2 一元高次不等式方法 | 第41-43页 |
| 3.4 基于高斯伪谱法求解最优控制命题 | 第43-48页 |
| 3.4.1 高斯伪谱法 | 第43-47页 |
| 3.4.2 非线性规划问题 | 第47-48页 |
| 3.5 初始化策略 | 第48-51页 |
| 3.5.1 初始值与初始化策略 | 第48-49页 |
| 3.5.2 高斯配点逐步精细化策略 | 第49-50页 |
| 3.5.3 约束渐强策略 | 第50-51页 |
| 3.6 数值计算 | 第51-62页 |
| 3.6.1 常推力约束分析 | 第52-55页 |
| 3.6.2 全范围可调变推力约束分析 | 第55-57页 |
| 3.6.3 两段范围可调变推力约束分析 | 第57-59页 |
| 3.6.4 三段范围可调变推力约束分析 | 第59-61页 |
| 3.6.5 四种推力约束结果对比分析 | 第61-62页 |
| 3.7 本章小结 | 第62-64页 |
| 第4章 月面软着陆的统一轨迹优化框架研究 | 第64-93页 |
| 4.1 引言 | 第64页 |
| 4.2 两种月面软着陆子场景的设计 | 第64-67页 |
| 4.2.1 从月球轨道固定点下降的软着陆 | 第65-66页 |
| 4.2.2 从月球固定轨道下降的一阶段软着陆(OPLO) | 第66页 |
| 4.2.3 垂直起飞垂直软着陆 | 第66-67页 |
| 4.3 月面复杂地形模型构建 | 第67-68页 |
| 4.4 统一的方式描述优化命题 | 第68-75页 |
| 4.4.1 设计变量 | 第68-69页 |
| 4.4.2 优化目标 | 第69页 |
| 4.4.3 约束条件 | 第69-75页 |
| 4.4.4 五种软着陆任务最优控制命题构建 | 第75页 |
| 4.5 统一轨迹优化命题求解 | 第75-77页 |
| 4.5.1 基于轨迹修补思想的串行求解策略 | 第75-76页 |
| 4.5.2 统一轨迹优化求解框架 | 第76-77页 |
| 4.6 数值计算 | 第77-92页 |
| 4.6.1 从轨道固定点下降的阿波罗软着陆 | 第78-82页 |
| 4.6.2 从月球轨道下降的阿波罗软着陆(OPLO场景) | 第82-85页 |
| 4.6.3 垂直起飞垂直软着陆 | 第85-92页 |
| 4.7 本章小结 | 第92-93页 |
| 第5章 全文总结与展望 | 第93-96页 |
| 5.1 全文总结 | 第93-94页 |
| 5.2 未来展望 | 第94-96页 |
| 参考文献 | 第96-100页 |
| 作者攻读硕士学位期间取得的成果 | 第100页 |
