申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2023-12-22

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN117763836A

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F17/10

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.12#实质审查的生效;2024.03.26#公开

摘要：本发明公开的一种基于月地返回轨道的小行星探测目标选择方法，属于航空航天领域。本发明实现方法为：确定月地返回轨道初始条件；根据月地返回轨道六根数与地球逃逸模型输入参数计算拉起逃逸机动时间、逃逸时间、逃逸轨道特征矢量、逃逸双曲线超速赤经、逃逸双曲线超速赤纬与拉起逃逸机动，建立基于月地返回轨道的无约束地球逃逸模型；从星历数据中获得地球与小行星位置与速度，计算获得深空机动与小行星交会机动，建立地球逃逸后的无约束深空转移模型；构建无约束的基于月地返回轨道的小行星探测转移模型，建立无约束小行星转移优化问题；求解无约束小行星转移优化问题，根据最优小行星探测速度增量筛选满足速度增量要求的小行星。

主权项：1.一种基于月地返回轨道的小行星探测目标选择方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、确定月地返回轨道初始条件；月地返回轨道六根数其中：为月地返回轨道半长轴，为月地返回轨道偏心率，ipull为月地返回轨道倾角，Ωpull为月地返回轨道升交点赤经，为月地返回轨道近地点辐角，νsep为月地返回轨道在轨返分离时刻tsep时的真近点角；地球引力常数μ，地球半径RE，影响球半径rsoi，大气安全高度hatm；步骤二、建立基于月地返回轨道的无约束地球逃逸模型； 其中：输入参数为拉起逃逸机动时刻月地返回轨道真近点角，η为逃逸轨道近地点半径因数，C3为逃逸特征能量，α为逃逸方位角；输出参数Δtpull为拉起逃逸机动时间，Δtesp为逃逸时间，λ∞为逃逸双曲线超速赤经，φ∞为逃逸双曲线超速赤纬，Δvpull为拉起逃逸机动；步骤三、建立地球逃逸后的无约束深空转移模型；[Δvdsm,Δvarr]＝F2Δtpull,Δtesp,λ∞,φ∞,C3,Δtds,γ其中：输入参数Δtds为深空转移时间，γ为深空机动因数；输出参数Δvdsm为深空机动，Δvarr为小行星交会机动；步骤四、构建无约束的基于月地返回轨道的小行星探测转移模型，建立无约束小行星转移优化问题；结合模型F1与F2，构建无约束的基于月地返回轨道的小行星探测转移模型F 其中：输入参数C3为模型F1与F2的共同输入，η,α为模型F1的独立输入，Δtds,γ为模型F2的独立输入，模型F1的输出Δtpull,Δtesp,λ∞,φ∞为模型F2的输入，Δvpull为模型F1的输出，Δvdsm,Δvarr为模型F2的输出；无约束的小行星转移优化问题P0描述为 其中：J为小行星探测速度增量，ζ为小行星任务标识符，当任务类型为小行星飞掠探测时，ζ＝0；当任务类型为小行星环绕探测时，ζ＝1；该优化问题的设计变量为η,C3,α,Δtds,γ；步骤五、求解步骤四的无约束小行星转移优化问题，根据最优小行星探测速度增量筛选满足速度增量要求的小行星；针对全部需要筛选的小行星，分别构建相应的无约束小行星转移优化问题P0并求解，得到每颗小行星对应的最优小行星探测速度增量Ji，i为小行星搜索序号，i＝1,2,…,N，N为需要筛选的小行星总数；定义任务要求的最大速度增量为Δvmax，筛选出满足任务速度增量要求的小行星，获得的筛选结果为 其中：Θ为筛选出的基于月地返回轨道的小行星探测目标集合。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京理工大学 一种基于月地返回轨道的小行星探测目标选择方法

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