赵弘骞, 代洪华, 党朝辉

(1.西北工业大学 航天学院, 陕西 西安 710072; 2.航天飞行动力学技术国家级重点实验室, 陕西 西安 710072)

月球是距离地球最近的天体，也是空间科学研究最重要的天体之一。从20世纪50年代开始就有各类航天器对月球进行探测。1961年至今，以美国、欧空局、中国、日本、印度等为代表的世界主要航天大国和组织开始制定各自的载人登月计划，其中以美国2019年最新提出的"阿耳忒弥斯"载人月球探测计划为代表。载人登月的下一步是建立月球基地，目前各国提出了不同的月球基地方案，其中以“门德尔计划”为代表[1]。载人登月是一项极为复杂的系统工程，一旦某些环节出现问题宇航员将在月表处于危险之中。同时由于地月距离遥远，宇航员无法等到地球再次发射航天器进行救援，所以需要设计一种部署在环月球轨道的救援航天器。

目前针对该类面向月球紧急救援任务的制导规划研究较少。传统轨道规划主要考虑燃料最优，而对于紧急救援任务需要考虑时间最优,是本文与传统方法的本质区别。本文首先对该类航天器的工作模式进行假设：航天器分为轨道舱和救援舱两部分，首先由初始轨道经轨道转移到达任务轨道，下降轨道高度，经一段时间调整后星下点到达救援点附近。随后释放着救援舱，经制动下降软着陆于月表，投放救援物资，轨道舱则留在任务轨道为救援舱提供导航与通讯。

本文研究的制导问题是一种……