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小问题2021-1

力学与实践 2021年第1期43卷 169-170页

作者：宝音贺西清华大学航天航空学院

《小问题》栏目欢迎来稿出题(请自拟题目或注明题目来源),题目及解答请寄《力学与实践》编辑部,采用后将致薄酬。2021-1如图1所示,已知平面上质点A和B的运动rA(t),rB(t)。C点为A和B速度(速度大小不为零,方向不平行)方向延线的交点。(1)... 详细信息

《小问题》栏目欢迎来稿出题(请自拟题目或注明题目来源),题目及解答请寄《力学与实践》编辑部,采用后将致薄酬。2021-1如图1所示,已知平面上质点A和B的运动rA(t),rB(t)。C点为A和B速度(速度大小不为零,方向不平行)方向延线的交点。(1)求点C的运动方程和速度;(2)已知点A的运动为rA(t)=ti+t2j/2,质点B点质量为m,作用在B上的作用力为f。

关键词：自拟题目请寄已知点运动方程作用力题目来源质点

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《小问题》2021-1解答

力学与实践 2021年第2期43卷 324-325页

作者：宝音贺西清华大学航天航空学院

问题:如图1所示,已知平面上质点A和B的运动rA(t),r B(t)。C点为A和B速度(速度大小不为零,方向不平行)方向延线的交点。(1)求点C的运动方程和速度。(2)已知点A的运动为rA(t)=ti+t2j/2,质点B点质量为m,作用在B上的作用力为f。若将随点A运...

问题:如图1所示,已知平面上质点A和B的运动rA(t),r B(t)。C点为A和B速度(速度大小不为零,方向不平行)方向延线的交点。(1)求点C的运动方程和速度。(2)已知点A的运动为rA(t)=ti+t2j/2,质点B点质量为m,作用在B上的作用力为f。若将随点A运动的自然坐标系作为动系,求点B的相对运动动力学方程。

关键词：

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小行星捕获轨道优化研究综述

力学与实践 2019年第5期41卷 511-519页

作者：宝音贺西包长春清华大学航天航空学院北京100084 内蒙古工业大学航空学院呼和浩特010051

小行星捕获对研究行星起源、地球生命来源、防御小行星撞击地球和开采行星矿产资源具有重要的意义。由于现有的推进器能力不足,小行星捕获任务中优化小行星捕获所需要的速度增量是任务成败的关键。本文分别从利用引力辅助轨道优化、连... 详细信息

小行星捕获对研究行星起源、地球生命来源、防御小行星撞击地球和开采行星矿产资源具有重要的意义。由于现有的推进器能力不足,小行星捕获任务中优化小行星捕获所需要的速度增量是任务成败的关键。本文分别从利用引力辅助轨道优化、连续小推力轨迹优化、小行星捕获任务轨道优化设计及小行星临时捕获等4个方向介绍小行星捕获轨道优化方面国内外研究进展及现状。基于对上述研究现状的分析,尝试展望小行星捕获轨道优化研究的未来发展趋势。

关键词：小行星捕获引力辅助共振轨道连续小推力

飞向Halo轨道的太阳帆航天器轨迹优化设计

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清华大学学报（自然科学版） 2007年第8期47卷 1361-1365页

作者：秦建飞宝音贺西李俊峰清华大学航天航空学院北京100084

研究太阳帆航天器从地球同步轨道飞向日-地第2Lagrange(L2)点Halo轨道时其转移并入轨的轨迹优化设计问题。提出了分3阶段优化设计的方法:首先调整航天器逃离地球的飞行轨迹,使其比较接近目标Halo轨道的不变流形;再借助不变流形,用遗传... 详细信息

研究太阳帆航天器从地球同步轨道飞向日-地第2Lagrange(L2)点Halo轨道时其转移并入轨的轨迹优化设计问题。提出了分3阶段优化设计的方法:首先调整航天器逃离地球的飞行轨迹,使其比较接近目标Halo轨道的不变流形;再借助不变流形,用遗传算法求解相应的最优控制,使其转移到目标Halo轨道的不变流形上;最后航天器将沿流形飞行完成入轨。数值仿真结果表明,提出的方法可以得到相当好的转移轨道。由此显示,将转移轨道分为若干阶段,借助不变流形,用遗传算法求解最优控制问题的轨道优化设计方法对于此类小推力变轨问题是切实可行的。

关键词：航天器飞行力学太阳帆 Halo轨道不变流形最优控制遗传算法

考虑太阳帆板指向的编队卫星相对姿态跟踪控制

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宇航学报 2008年第1期29卷 202-207页

作者：张治国李俊峰宝音贺西清华大学航天航空学院北京10084

编队飞行一种应用是受控卫星对目标卫星跟飞或者绕飞,有效载荷指向目标卫星以执行各种任务。研究了太阳帆板固定的卫星姿态控制,在保证有效载荷始终指向目标卫星的前提下,使得太阳帆板尽可能朝向太阳。给出了太阳帆板法线与太阳光夹角... 详细信息

编队飞行一种应用是受控卫星对目标卫星跟飞或者绕飞,有效载荷指向目标卫星以执行各种任务。研究了太阳帆板固定的卫星姿态控制,在保证有效载荷始终指向目标卫星的前提下,使得太阳帆板尽可能朝向太阳。给出了太阳帆板法线与太阳光夹角最小的几何条件。采用四元数状态反馈的控制律实现了姿态跟踪,仿真结果检验了控制律有效性及太阳帆板朝向太阳的效果。

关键词：卫星编队飞行姿态跟踪控制太阳帆板指向

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小天体防御高速撞击数值仿真研究

中国科学：技术科学 2023年第12期53卷 2039-2052页

作者：焦艺菲程彬陈诗雨宝音贺西清华大学航天航空学院北京100084 中国空间技术研究院北京100094 内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051

目前发现的太阳系小天体超过数百万颗,小天体的形成与演化过程都伴随着频繁且剧烈的撞击,近地小天体还可能与地球相撞并造成重大灾难,而使用航天器高速撞击小行星将其摧毁或改偏其轨道,是目前最有效可行的防御手段之一.因此研究小天体... 详细信息

目前发现的太阳系小天体超过数百万颗,小天体的形成与演化过程都伴随着频繁且剧烈的撞击,近地小天体还可能与地球相撞并造成重大灾难,而使用航天器高速撞击小行星将其摧毁或改偏其轨道,是目前最有效可行的防御手段之一.因此研究小天体的高速撞击过程,对揭示太阳系小天体的形成与演化,以及近地小天体的撞击防御评估都至关重要.基于光滑粒子流体动力学方法,本文开发了完全自主知识产权的小天体高速撞击数值模拟软件THU-SPHSOL,数值仿真研究了材料特性和内部结构对撞击毁伤结果的影响,以及撞击成坑过程的溅射物规律,研究结果将为我国即将开展的小行星撞击防御任务提供重要参考.

关键词：小天体行星防御高速撞击光滑粒子流体动力学方法

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太阳帆新型逆向周期轨道

清华大学学报（自然科学版） 2012年第1期52卷 118-121页

作者：曾祥远宝音贺西李俊峰龚胜平清华大学航天航空学院北京100084

太阳帆航天器以其连续推力、不消耗燃料的特点而广受关注。该文提出一种太阳帆新型逆向周期轨道。采用太阳帆理想光压模型,在二体模型下给出了太阳帆逆向日心轨道的动力学特性,分析得出了能够形成平面逆向日心轨道的条件。由于该逆向周... 详细信息

太阳帆航天器以其连续推力、不消耗燃料的特点而广受关注。该文提出一种太阳帆新型逆向周期轨道。采用太阳帆理想光压模型,在二体模型下给出了太阳帆逆向日心轨道的动力学特性,分析得出了能够形成平面逆向日心轨道的条件。由于该逆向周期轨道的对称性,该文以轨道的半周期为例,详细说明了逆向周期轨道的特点。该周期轨道位于黄道面内太阳的一侧,1个周期内角动量的符号变化2次。为了求解该轨道控制过程中所需要的姿态角,引入了粒子群差分进化(PSODE)优化算法。最后通过仿真计算,得出了一种简单控制律的逆向周期轨道,该轨道周期为4.26a,在一个周期内姿态角只变化1次。

关键词：太阳帆逆向周期轨道粒子群差分进化优化算法

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太阳帆参数对稳定性的影响

宇航学报 2008年第3期29卷 772-777页

作者：龚胜平李俊峰宝音贺西清华大学航天航空学院北京100084

太阳帆的轨道和姿态控制是太阳帆研究的重要领域。在同时考虑太阳帆轨道和姿态的情况下,研究了太阳帆在悬浮轨道的被动稳定飞行问题。通过设计帆的面积和支撑有效载荷杆的长度,使太阳帆在轨被动稳定飞行,主要研究了两个参数对太阳帆稳... 详细信息

太阳帆的轨道和姿态控制是太阳帆研究的重要领域。在同时考虑太阳帆轨道和姿态的情况下,研究了太阳帆在悬浮轨道的被动稳定飞行问题。通过设计帆的面积和支撑有效载荷杆的长度,使太阳帆在轨被动稳定飞行,主要研究了两个参数对太阳帆稳定性的影响。研究结果表明,太阳帆的面积对帆的稳定性影响较大,面积较小时太阳帆总能被动稳定。杆的长度对帆的稳定性影响不大,给定杆的长度,通过设计太阳帆的面积总能使太阳帆被动稳定。

关键词：太阳帆悬浮轨道被动稳定

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精确动力学模型下的火星探测轨道设计

中国空间科学技术 2011年第1期31卷 8-15页

作者：陈杨赵国强宝音贺西李俊峰清华大学航天航空学院北京100084

首先在二体意义下采用粒子群优化算法(PSO)求解Lambert问题,确定发射窗口和二体地火转移轨道。使用圆锥曲线拼接法设计地心停泊轨道、逃逸轨道,并作为轨道精确设计的初值,以建立在火星的B平面参数和地火转移时间为约束,在精确动力学模... 详细信息

首先在二体意义下采用粒子群优化算法(PSO)求解Lambert问题,确定发射窗口和二体地火转移轨道。使用圆锥曲线拼接法设计地心停泊轨道、逃逸轨道,并作为轨道精确设计的初值,以建立在火星的B平面参数和地火转移时间为约束,在精确动力学模型下进行微分迭代修正,最终得到满足约束的精确轨道。将设计轨道在STK软件中仿真,结果吻合。

关键词：二体问题微分迭代轨道设计精确动力学模型火星探测器仿真