周 亮,胡 军

(1.北京控制工程研究所,北京100190；2.空间智能控制技术重点实验室,北京100190)

研究论文

基于双二体模型的月球探测器返回轨道初步设计及特性分析

周 亮1,2,胡 军1,2

(1.北京控制工程研究所,北京100190；2.空间智能控制技术重点实验室,北京100190)

双二体模型是深空探测初步轨道设计普遍采用的假设.本文针对月球探测器从月球驻留轨道返回的任务，对直接返回型轨道和间接返回型轨道，建立了基于直观六参数的返回轨道模型.通过对直观六参数及出口点时刻这些可选参数的分析，得到了约束条件和可选参数的定性关系，易于搜索满足要求的返回轨道.最后针对两种返回轨道类型的算例表明该方法是有效的.

返回轨道；初步设计；特性分析；直观六参数

轨道设计与特性分析一直是深空探测领域内一个重要的研究方向,轨道设计的优劣直接关系到航天使命能否顺利完成［1］.月球采样返回是月球探测任务中的重要内容［2］,对于返回轨道的研究无疑具有重要的意义.

一般基于双二体模型,采用圆锥曲线拼接法进行轨道的初步设计.对飞行任务的初步分析方法,在月球影响球的边缘将两个圆锥曲线轨道拼接在一起的简便方法是一种相当好的近似方法［3］.对于深空探测的轨道设计来说,利用初步轨道设计得到的初值尤其重要,它直接影响到精确轨道设计中数值计算的复杂性和收敛性.利用较精确的轨道初值,能够大大缩短搜索精……