利于金星观测的借力金星的火星探测器轨道设计方法研究

作     者：史格非 方群 Shi Gefei;Fang Qun

作者机构：西北工业大学航天飞行动力学技术国家重点实验室陕西西安710072 

出 版 物：《西北工业大学学报》 (Journal of Northwestern Polytechnical University)

年 卷 期：2012年第30卷第4期

页      面：503-507页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主　　题：火星探测轨道 借力飞行 轨道设计 

摘      要：借力飞行轨道是一种通过使用第二引力体去改变探测器相对于中心引力体的能量的轨道,它可以减少发射能量,增加发射窗口,并且可以对借力天体进行探测,这种轨道已经在Pioneer 10、Voyag-er 1、Galileo、NEAR-Shoemaker、Cassini等多次深空活动中得到了应用。文章提出了一种飞越段适应于金星探测的火星探测金星借力轨道设计方法。即以圆锥曲线拼接方法为基础,通过改变约束条件与总体设计流程,以拥有较为优越的金星借力轨道几何参数为目的,实现火星探测器的轨道设计。设计并通过仿真得到了一条利于观察金星、拥有较低发射能量的火星探测器金星借力轨道。应用该轨道不仅可以在探测火星的途中对金星进行观测且借力飞行,还可以降低发射成本,节省开支。考虑到在仿真过程中,遍历搜索的巨大计算量,为了提高研究效率,文中针对火星探测的轨道特点对遍历搜索仿真算法进行了优化,应用这种方法得到了准确的结果,而所耗费的时间则大大减少。