基于大幅值Lyapunov轨道的地月转移轨道设计研究

作     者：谭明虎 张科 吕梅柏 邢超 TAN Minghu;ZHANG Ke;LYU Meibo;XING Chao

作者机构：西北工业大学航天飞行动力学国家级重点实验室陕西西安710072 西北工业大学航天学院陕西西安710072 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2014年第35卷第5期

页      面：1209-1215页

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 070402[理学-天体测量与天体力学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家自然科学基金(61174204) 西北工业大学基础研究基金(GCKY1006) 航天飞行动力学技术重点实验室开放基金(2012afdl020) 

主　　题：圆形限制性三体问题 大幅值Lyapunov轨道 数值方法 稳定流形 轨道转移 

摘      要：基于平面圆形限制性三体问题模型,利用与绕月轨道相切的大幅值Lyapunov周期轨道,提出了一种新的地月转移轨道设计方法。根据Poincaré截面与限制性三体问题动力学系统对称性计算得到的大幅值Lyapunov轨道,通过与绕月轨道拼接,将地月转移问题转化为地球到大幅值Lyapunov轨道的转移问题。为保证探测器能够从近地轨道(LEO)切向逃逸到达大幅值Lyapunov轨道,通过计算其稳定流形,采用最近点作为Poincaré截面的终止条件求解探测器的初始状态,并根据初始状态完成地月轨道的设计。仿真结果表明,该地月转移策略相比于Hohmann转移,在同样只需要两次速度增量的前提下,约节约100m/s的速度增量,该研究为地月转移轨道的设计提供了一种新思路。