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地-月系平动点及Halo轨道的应用研究 被引量:25
1
作者 徐明 徐世杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期695-699,共5页
地-月系统的平动点L1点及L2点的Halo轨道在探月工程中有重要的应用价值,可分别用于地月连续通信覆盖和月球背面的探测。由于在地-月系统中太阳的引力不可忽略,特别是在长时间作用以后,其动力学行为与摄动力较小的日-地系统有明显的不同... 地-月系统的平动点L1点及L2点的Halo轨道在探月工程中有重要的应用价值,可分别用于地月连续通信覆盖和月球背面的探测。由于在地-月系统中太阳的引力不可忽略,特别是在长时间作用以后,其动力学行为与摄动力较小的日-地系统有明显的不同。本文分析了如何利用太阳引力进入地-月系统的L1点及L2点的Halo轨道、以及由Halo轨道进入近月轨道的问题,两者综合起来构成了一条完整的地月低能转移轨道。研究结果对探月轨道设计有一定的参考价值。 展开更多
关键词 平动点 halo轨道 限制性四体问题 地月转移轨道
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基于特征模型的Halo轨道维持控制 被引量:3
2
作者 张斌 周敬 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期228-239,共12页
平动点,尤其是共线平动点轨道在未来深空探测活动中具有重要的应用价值,但由于共线平动点轨道不稳定,运行在其上的航天器在无控情况下将很快偏离标称轨道,因此在实际任务中,轨道维持必不可少。针对地月系L2点附近的Halo轨道维持问题,首... 平动点,尤其是共线平动点轨道在未来深空探测活动中具有重要的应用价值,但由于共线平动点轨道不稳定,运行在其上的航天器在无控情况下将很快偏离标称轨道,因此在实际任务中,轨道维持必不可少。针对地月系L2点附近的Halo轨道维持问题,首先在圆型限制性三体模型下,利用Richardson三阶近似解析解、微分修正以及打靶法获得了用于维持控制的标称轨道;然后设计了基于特征模型理论的黄金分割控制器用于速度跟踪以及PD控制器用于位置跟踪;最后分别在圆型限制性三体模型和双圆限制性四体模型下进行了仿真分析。结果表明:在两种模型下,位置和速度的跟踪精度分别优于100m和0.003m/s,但双圆限制性四体模型下所需总的速度增量比圆型限制性三体模型下所需总的速度增量高一个数量级。 展开更多
关键词 平动点 halo轨道 轨道维持 特征模型 黄金分割控制器 PD控制器
原文传递
Halo Orbits around Sun-Earth L1 in Photogravitational Restricted Three-Body Problem with Oblateness of Smaller Primary 被引量:1
3
作者 Prithiviraj Chidambararaj Ram Krishan Sharma 《International Journal of Astronomy and Astrophysics》 2016年第3期293-311,共19页
This paper deals with generation of halo orbits in the three-dimensional photogravitational restricted three-body problem, where the more massive primary is considered as the source of radiation and the smaller primar... This paper deals with generation of halo orbits in the three-dimensional photogravitational restricted three-body problem, where the more massive primary is considered as the source of radiation and the smaller primary is an oblate spheroid with its equatorial plane coincident with the plane of motion. Both the terms due to oblateness of the smaller primary are considered. Numerical as well as analytical solutions are obtained around the Lagrangian point L1, which lies between the primaries, of the Sun-Earth system. A comparison with the real time flight data of SOHO mission is made. Inclusion of oblateness of the smaller primary can improve the accuracy. Due to the effect of radiation pressure and oblateness, the size and the orbital period of the halo orbit around L1 are found to increase. 展开更多
关键词 halo orbits Photogravitational Restricted Three-Body Problem OBLATENESS Lindstedt-Poincaré Method Lagrangian Point SOHO
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基于X射线脉冲星的“夸父A”卫星自主导航和轨道控制 被引量:1
4
作者 赵露华 费保俊 +1 位作者 肖昱 姚国政 《航天控制》 CSCD 北大核心 2012年第3期29-33,44,共6页
讨论X射线脉冲星导航技术应用于"夸父A"卫星的可行性。在"夸父A"卫星上搭载X射线探测器接收3颗脉冲星的脉冲信号,通过测量信号到达卫星和太阳系质心的时间偏差和频率漂移6个观测量,可以确定卫星的3维位置和3维速度... 讨论X射线脉冲星导航技术应用于"夸父A"卫星的可行性。在"夸父A"卫星上搭载X射线探测器接收3颗脉冲星的脉冲信号,通过测量信号到达卫星和太阳系质心的时间偏差和频率漂移6个观测量,可以确定卫星的3维位置和3维速度。根据卫星状态与目标轨道的偏差采用小推力方法可以对卫星进行轨道控制。本文对此进行了数值模拟,并给出了相应的分析。结果表明利用X射线脉冲星导航,在现有的技术下就可以将"夸父A"卫星控制在日地系第一平动点halo轨道的附近。 展开更多
关键词 X射线脉冲星导航 halo轨道 “夸父A”卫星 轨道控制
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用于深空探测任务的先进通信与导航体制(英文) 被引量:2
5
作者 冯礼和 平劲松 《航天器工程》 2011年第1期57-62,共6页
介绍了一套用于深空探测的先进通信与导航体制。在综述美国国家航空航天局相关研究进展、讨论这套体制中的关键特征技术的同时,文章利用飞行在地月平动点L3/L4/L5的晕轨道上的中继通信和跟踪卫星,建议了一种超长距离干涉测量(ELBI)技术... 介绍了一套用于深空探测的先进通信与导航体制。在综述美国国家航空航天局相关研究进展、讨论这套体制中的关键特征技术的同时,文章利用飞行在地月平动点L3/L4/L5的晕轨道上的中继通信和跟踪卫星,建议了一种超长距离干涉测量(ELBI)技术。探讨了ELBI技术对先进通信与导航体制进行增强的可能性和应用潜力。 展开更多
关键词 通信中继与跟踪卫星 深空通信与导航 晕轨道 地月L4/L5拉格朗日平动点 空间VLBI
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Oblateness Effect of Saturn on Halo Orbits of L1 and L2 in Saturn-Satellites Restricted Three-Body Problem
6
作者 Nishanth Pushparaj Ram Krishan Sharma 《International Journal of Astronomy and Astrophysics》 2016年第4期347-377,共31页
The Circular Restricted Three-Body Problem (CRTBP) with more massive primary as an oblate spheroid with its equatorial plane coincident with the plane of motion of the primaries is considered to generate the halo orbi... The Circular Restricted Three-Body Problem (CRTBP) with more massive primary as an oblate spheroid with its equatorial plane coincident with the plane of motion of the primaries is considered to generate the halo orbits around L1 and L2 for the seven satellites (Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan and Iapetus) of Saturn in the frame work of CRTBP. It is found that the oblateness effect of Saturn on the halo orbits of the satellites closer to Saturn has significant effect compared to the satellites away from it. The halo orbits L1 and L2 are found to move towards Saturn with oblateness. 展开更多
关键词 Circular Restricted Three-Body Problem Lagrangian Points halo orbits OBLATENESS SATURN
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Halo Orbits in the Photo-Gravitational Restricted Three-Body Problem
7
作者 Saurav Ghotekar Ram Krishan Sharma 《International Journal of Astronomy and Astrophysics》 2019年第3期274-291,共18页
We study of halo orbits in the circular restricted three-body problem (CRTBP) with both the primaries as sources of radiation. The positioning of the triangular equilibrium points is discussed in a rotating coordinate... We study of halo orbits in the circular restricted three-body problem (CRTBP) with both the primaries as sources of radiation. The positioning of the triangular equilibrium points is discussed in a rotating coordinate system. 展开更多
关键词 halo orbits Circular Restricted THREE-BODY Problem LAGRANGIAN Points Radiation Pressure Lindstedt-Poincare Method
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Halo轨道的ASRE非线性留位控制方法
8
作者 蔡志勤 赵军 彭海军 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B04期159-164,170,共7页
针对Halo轨道的留位控制问题,提出一种跟踪名义参考轨道的非线性最优跟踪控制策略。首先得到日-地系统第二平动点附近的有控制力作用下的轨道动力学方程,其次利用微分修正法得到要跟踪的名义参考轨道,然后将ASRE非线性最优跟踪控制方法... 针对Halo轨道的留位控制问题,提出一种跟踪名义参考轨道的非线性最优跟踪控制策略。首先得到日-地系统第二平动点附近的有控制力作用下的轨道动力学方程,其次利用微分修正法得到要跟踪的名义参考轨道,然后将ASRE非线性最优跟踪控制方法与精细积分法相结合,针对Halo轨道的留位设计非线性控制器,最后利用数值算例验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 平动点 halo轨道 ASRE方法 非线性最优控制
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地月系Halo轨道族的分岔研究
9
作者 王丹丹 张守余 杜兰 《测绘科学技术学报》 北大核心 2010年第2期101-104,共4页
讨论了利用单值矩阵的特征值研究Halo周期轨道稳定性和分岔特性的方法;建立了稳定阶数用于对周期轨道稳定性进行定性评判;系统地研究了对周期轨道拟周期分岔、正切分岔和n倍周期分岔。最后计算了地月系L1点附近Halo轨道族的稳定性和分岔... 讨论了利用单值矩阵的特征值研究Halo周期轨道稳定性和分岔特性的方法;建立了稳定阶数用于对周期轨道稳定性进行定性评判;系统地研究了对周期轨道拟周期分岔、正切分岔和n倍周期分岔。最后计算了地月系L1点附近Halo轨道族的稳定性和分岔,指出分岔轨道将在深空探测轨道设计中发挥独特的作用。 展开更多
关键词 圆型限制性三体问题 单值矩阵 轨道分岔 轨道稳定性 halo轨道
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共线平动点附近周期轨道的分析研究方法
10
作者 张守余 杜兰 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2009年第3期61-63,共3页
首先介绍了圆型限制性三体问题的非线性常微分运动方程组,利用定性分析方法、级数解法和数值解法,系统地介绍了这个问题的求解分析方法,相应地给出了共线平动点附近的力学特性、条件周期(和拟周期)轨道,并通过分析一个周期处的状态转移... 首先介绍了圆型限制性三体问题的非线性常微分运动方程组,利用定性分析方法、级数解法和数值解法,系统地介绍了这个问题的求解分析方法,相应地给出了共线平动点附近的力学特性、条件周期(和拟周期)轨道,并通过分析一个周期处的状态转移矩阵(Monodromy矩阵)分析了各类轨道的稳定性以及几种周期和拟周期轨道之间的关系。另外,还给出了圆型限制型三体模型下Halo轨道的牛顿迭代算法。 展开更多
关键词 圆型限制性三体问题 共线平动点 Lindstedt—Poincare方法 M矩阵 halo轨道
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基于X射线脉冲星的Halo轨道卫星自主导航和控轨 被引量:3
11
作者 赵露华 费保俊 +1 位作者 杜健 姚国政 《装甲兵工程学院学报》 2011年第5期94-97,102,共5页
讨论x射线脉冲星自主导航(X—raypulsar-basedautonomousnavigation,XNAV)技术应用于halo轨道卫星的可行性。给出halo轨道卫星的6维状态方程和基于x射线脉冲星导航的6维观测方程,对用x射线脉冲星导航和小推力方法控轨后的日地系第... 讨论x射线脉冲星自主导航(X—raypulsar-basedautonomousnavigation,XNAV)技术应用于halo轨道卫星的可行性。给出halo轨道卫星的6维状态方程和基于x射线脉冲星导航的6维观测方程,对用x射线脉冲星导航和小推力方法控轨后的日地系第一平动点halo轨道卫星进行了数值模拟。结果表明:在现有的测量精度下,可以将卫星保持在标准轨道附近。最后对实验参数数值的选择给出了相应的分析讨论。 展开更多
关键词 x射线脉冲星自主导航 halo轨道卫星 控轨
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Halo轨道编队构型重构最优控制研究 被引量:2
12
作者 张跃东 孟云鹤 +1 位作者 桂忱 戴金海 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期24-29,共6页
变长度的测量基线与空间构型的多样性是航天器以编队方式执行深空探测任务的优势之一,该优势的发挥与航天器编队构型重构能力密切相关。针对Halo轨道编队构型重构问题开展研究,分析了Halo轨道编队的构型特性,推导了Halo轨道编队构型重... 变长度的测量基线与空间构型的多样性是航天器以编队方式执行深空探测任务的优势之一,该优势的发挥与航天器编队构型重构能力密切相关。针对Halo轨道编队构型重构问题开展研究,分析了Halo轨道编队的构型特性,推导了Halo轨道编队构型重构最优控制的Hamilton方程,基于第一类生成函数构造了最优控制Hamilton方程的迭代求解方法;分别在圆型限制性三体模型和双圆型限制性四体模型中,对地月Halo轨道编队构型重构的最优控制问题进行了仿真计算,验证了迭代求解方法的有效性;仿真结果表明,太阳引力摄动对地月Halo轨道编队构型重构的控制能耗具有较大的影响,选取恰当的重构时机可降低控制能耗。 展开更多
关键词 平动点 halo轨道编队 构型重构 最优控制 生成函数法
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