| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-31页 |
| 1.1 研究背景、目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 太阳帆航天器发展概述 | 第15-21页 |
| 1.2.1 太阳帆研究进展概述 | 第15-16页 |
| 1.2.2 太阳帆组件与构型 | 第16-18页 |
| 1.2.3 太阳帆轨道任务与相关应用概述 | 第18-21页 |
| 1.3 轨道控制与优化方法研究概述 | 第21-27页 |
| 1.3.1 轨道控制与优化理论的发展 | 第21-26页 |
| 1.3.2 非线性规划问题求解方法概述 | 第26-27页 |
| 1.4 太阳帆深空探测轨道控制与优化问题的难点 | 第27-28页 |
| 1.5 论文主要研究内容 | 第28-31页 |
| 第2章 太阳帆航天器轨道控制数学模型 | 第31-52页 |
| 2.1 引言 | 第31页 |
| 2.2 时间与坐标系统 | 第31-38页 |
| 2.2.1 时间系统定义与转换 | 第31-34页 |
| 2.2.2 坐标系定义与转换 | 第34-37页 |
| 2.2.3 DE405 星历 | 第37-38页 |
| 2.3 太阳帆航天器深空探测轨道主要运行阶段 | 第38-39页 |
| 2.4 太阳光压推力模型及主要设计参数 | 第39-47页 |
| 2.4.1 太阳光压推力模型 | 第39-46页 |
| 2.4.2 太阳帆特征参数 | 第46-47页 |
| 2.5 太阳帆航天器轨道动力学模型 | 第47-50页 |
| 2.5.1 太阳帆航天器二体轨道动力学模型 | 第47-49页 |
| 2.5.2 太阳帆航天器轨道动力学模型正则化处理 | 第49-50页 |
| 2.6 太阳帆轨道控制问题的数学描述 | 第50页 |
| 2.7 本章小结 | 第50-52页 |
| 第3章 基于局部最优解析解的太阳帆轨道控制方法 | 第52-81页 |
| 3.1 引言 | 第52页 |
| 3.2 太阳帆深空探测轨道局部最优解析控制律 | 第52-71页 |
| 3.2.1 日帆连线坐标系定义 | 第52-53页 |
| 3.2.2 太阳帆各轨道根数解析控制律 | 第53-57页 |
| 3.2.3 太阳帆姿态角局部最优解析解 | 第57-58页 |
| 3.2.4 各轨道根数联合反馈控制 | 第58-59页 |
| 3.2.5 太阳帆行星分段捕获策略 | 第59-61页 |
| 3.2.6 数学仿真算例 | 第61-70页 |
| 3.2.7 仿真结果分析 | 第70-71页 |
| 3.3 基于能量最优的太阳帆行星逃逸轨道控制律 | 第71-80页 |
| 3.3.1 行星中心日向旋转坐标系定义 | 第71-72页 |
| 3.3.2 轨道能量变化率 | 第72页 |
| 3.3.3 太阳帆航天器最优姿态 | 第72-74页 |
| 3.3.4 能量最优解析控制律 | 第74-76页 |
| 3.3.5 数学仿真与分析 | 第76-80页 |
| 3.4 本章小结 | 第80-81页 |
| 第4章 太阳帆星际航行轨道混合优化控制方法 | 第81-96页 |
| 4.1 引言 | 第81页 |
| 4.2 轨迹优化问题的数学描述 | 第81-83页 |
| 4.3 非线性规划问题的转化 | 第83-84页 |
| 4.4 基于改进遗传算法的太阳帆轨道混合优化控制方法 | 第84-89页 |
| 4.4.1 改进遗传算法 | 第84-86页 |
| 4.4.2 最优控制模型 | 第86-87页 |
| 4.4.3 数学仿真算例 | 第87-89页 |
| 4.5 基于多目标优化的太阳帆轨道混合优化控制方法 | 第89-95页 |
| 4.5.1 多目标优化算法的数学描述 | 第89-90页 |
| 4.5.2 Pareto最优前沿的求解方法 | 第90-93页 |
| 4.5.3 数学仿真算例 | 第93-95页 |
| 4.6 星际航行段轨道控制方法对比分析 | 第95页 |
| 4.7 本章小结 | 第95-96页 |
| 第5章 非理想模型太阳帆水星太阳同步轨道设计 | 第96-112页 |
| 5.1 引言 | 第96页 |
| 5.2 太阳帆航天器水星探测目标工作轨道选择 | 第96-97页 |
| 5.3 太阳帆航天器水星太阳同步轨道设计 | 第97-106页 |
| 5.3.1 太阳帆水星太阳同步轨道初步设计 | 第97-102页 |
| 5.3.2 基于非理想太阳帆推力模型的水星太阳同步轨道设计 | 第102-106页 |
| 5.4 太阳帆航天器水星太阳同步轨道特性分析 | 第106-109页 |
| 5.4.1 太阳光入射角变化时轨道特性 | 第106-107页 |
| 5.4.2 太阳帆航天器特征加速度变化时轨道特性 | 第107-108页 |
| 5.4.3 太阳帆航天器水星太阳同步轨道设计结果分析 | 第108-109页 |
| 5.5 其他推进方式水星太阳同步轨道分析 | 第109-111页 |
| 5.5.1 利用化学推进维持轨道进动 | 第109-110页 |
| 5.5.2 利用电推进维持轨道进动 | 第110-111页 |
| 5.6 本章小结 | 第111-112页 |
| 第6章 太阳帆多任务深空探测轨道设计与分析 | 第112-133页 |
| 6.1 引言 | 第112页 |
| 6.2 太阳帆航天器姿态角加速度约束 | 第112-114页 |
| 6.2.1 逃逸段及捕获段姿态角加速度约束 | 第112页 |
| 6.2.2 星际航行段姿态角加速度约束 | 第112-114页 |
| 6.3 太阳帆行星捕获条件分析 | 第114-115页 |
| 6.4 多任务深空探测轨道设计与分析 | 第115-125页 |
| 6.4.1 初始发射轨道选择 | 第115-117页 |
| 6.4.2 目标工作轨道选择 | 第117-118页 |
| 6.4.3 由地球经日地L1点到金星的探测任务 | 第118-120页 |
| 6.4.4 由地球经金星到水星的探测任务 | 第120-125页 |
| 6.4.5 多任务深空探测轨道设计对比分析 | 第125页 |
| 6.5 太阳帆深空探测轨道特性分析 | 第125-132页 |
| 6.5.1 太阳帆地球逃逸轨道特性分析 | 第125-128页 |
| 6.5.2 太阳帆星际航行轨道特性分析 | 第128-130页 |
| 6.5.3 太阳帆捕获轨道特性分析 | 第130-132页 |
| 6.6 本章小结 | 第132-133页 |
| 结论 | 第133-136页 |
| 参考文献 | 第136-148页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第148-150页 |
| 致谢 | 第150-151页 |
| 个人简历 | 第151页 |
