一、远离小行星的威胁（论文文献综述）
张松[1]（2021）在《近小天体轨迹控制方法研究》文中指出
冯文煜[2]（2021）在《基于深度神经网络及形函数的小行星软着陆轨迹快速优化》文中研究指明随着人类深空探测技术的不断发展,对太阳系内各大行星的探测、尤其是对小行星的探测目前已成为深空探测领域的重点关注问题。人类对小行星的探测手段越来越先进,对小行星的了解也越来越深入,然而由于小行星的形状不规则、质量分布不均匀、自旋状态不稳定等所造成的小行星引力场不规则等因素的影响,也给人类对小行星进行进一步的深入探测带来了新的挑战。因此,本文针对小行星着陆探测中不规则引力场下的着陆轨迹快速优化问题进行了研究,论文的主要研究工作如下:首先,对小行星附近着陆段动力学进行建模,对着陆段所涉及各坐标系进行了定义,并使用传统多面体法对433 Eros小行星附近引力加速度进行建模分析,获得了较为精确的不规则引力场模型,并在此引力场模型基础上进行了小行星探测器着陆段轨道动力学分析,建立了小行星着陆段轨道动力学方程。此外,此多面体法引力场模型也为后文小行星附近引力场神经网络模型提供了数据集来源。其次,基于深度神经网络进行小行星附近引力场建模,通过搭建深度神经网络,并以多面体法引力场模型所获得的数据集作为神经网络模型的训练样本进行网络训练,得到较为精确的433 Eros小行星附近引力场神经网络模型,相比于传统多面体法模型,神经网络模型的计算速度具有很大的提升,为后续着陆轨迹快速优化奠定基础。最后,将着陆段轨道动力学相关参数展开为Bezier形函数形式,同时考虑小行星不规则表面等特殊性进行相应的约束条件推导,以433 Eros小行星着陆探测为例,应用Bezier形函数方法进行433 Eros小行星不规则引力场下的快速轨迹优化研究,验证了Bezier形函数方法在非球型引力场下轨迹优化的适用性及高效性。
张京男[3]（2021）在《洛马公司2020年航天发展研究》文中提出2020年,洛马公司在航天研发研制方面非常稳健,业务量饱满,继续保持着为美国航天与国防体系不断输送大型系统工程与军事装备的强大能力,原有合同产品持续交付,并不断汲取新的航天前沿技术与装备方面的核心项目。2020一运载火箭与战略导弹2020年,洛马公司完成了5次"宇宙神" 5火箭
刘银雪[4]（2017）在《小行星近距离探测交会轨迹规划与任务轨道设计》文中进行了进一步梳理小行星探测具有重要的科学价值和工程意义,是未来深空探测的热点之一。小行星近距离探测轨迹规划问题是小行星探测任务的核心内容。小行星存在形状不规则、质量分布不均和周围力学环境复杂等问题,这些问题给小行星近距离探测轨迹规划带来了众多挑战。本学位论文以小行星近距离探测任务轨迹规划为主要研究内容,研究了小行星探测任务中的近距离逼近、悬停及绕飞轨道设计问题。首先,针对摄动影响下的小行星近距离逼近轨道进行研究。基于滑移制导策略设计了多脉冲逼近轨道,将逼近轨道分为若干段,并通过相对运动方程推导出各段所需施加的脉冲大小,从而实现任意位置、任意方向的近距离逼近过程。在此基础上,提出了分段两脉冲修正和整体重构设计两种轨道修正策略,该策略可用于修正摄动引起的位置误差。针对小行星引力场范围内的逼近过程,本文基于对偶-内点法优化设计了燃料最优多脉冲逼近轨道,并通过分析逼近过程中速度增量的分布规律给出了逼近轨道的设计依据。然后,在小行星相对系和本体系下分别研究了定点悬停及区域悬停控制方法。对于定点悬停问题,考虑了推力饱和约束,在相对系下设计了基于闭环连续控制的悬停策略。基于高阶滑模控制方法,在小行星本体系下设计了任意位置的悬停控制策略。对于区域悬停问题,提出一种基于打靶法的悬停控制策略,通过在区域边界施加有限次脉冲实现小行星附近的区域悬停保持。其次,分别研究了小行星引力场外和引力场内的绕飞轨道设计方法。对于引力场外的远距离绕飞问题,采用自然周期绕飞轨道作为任务轨道,分析了摄动力作用下绕飞轨道的稳定性,提出了基于闭环连续控制和基于脉冲控制的两种轨道保持策略。对引力场内的近距离绕飞问题,基于小行星多面体模型确定了引力场球谐系数,推导了设计小行星冻结轨道的必要条件,并研究了冻结轨道在非球形摄动下的稳定性。最后,以小行星1998ML14为探测目标,实现了小行星探测任务的全过程仿真分析。给出地球-小行星转移轨道,小行星近距离逼近、绕飞和悬停轨道,并将各段轨道相拼接,以实现完整的探测任务。通过算例仿真验证了该设计方法的可行性。
辛晓生[5]（2017）在《小行星探测器轨道动力学》文中认为一直以来,小行星都是太阳系形成和演化的研究重点,同时也同地球生命的起源和发展密切相关,并对人类的生存构成潜在的威胁。对于小行星的地面观测加深了人类对于小行星的认识和了解,为理论研究提供了基础和依据。随着深空探测时代的到来,小行星的观测和研究进入了崭新的阶段,同时也对探测器轨道动力学研究提出了新的要求。由于小行星自身质量小、形状不规则和密度不均匀等特点,小行星探测器轨道动力学在继承传统的人造卫星轨道动力学研究成果的基础上,也出现了许多崭新的发展,本论文就在这一领域进行了几点初步的理论研究。第一章概述了小行星的相关背景知识,回顾了小行星探测任务的历史。对小行星附近动力学环境的分析表明,小行星附近探测器主要受到小行星引力和太阳光压摄动。第二章介绍了小行星引力场模型。分别综述了单颗小行星以及双小行星的常用引力场模型。以三颗形状规则程度不同的小行星为例,比较了单颗小行星的球谐函数引力模型同多面体引力模型的计算效率,并在小行星附近不同轨道高度处分析了球谐函数引力模型的计算精度,对球谐函数引力模型在单颗小行星引力场建模中的应用提供了有益的启示。在文献已有研究的基础上,提出了新的基于惯量张量的任意阶双小行星引力势计算模型,计算效率相比已有的双小行星引力势模型有了显着提高。第三章研究了单颗小行星探测器轨道动力学,研究对象主要分为悬停探测轨道和环绕探测轨道。对于悬停探测轨道,首先介绍了已有的小行星平衡点动力学的研究成果。然后在考虑了太阳光压摄动的基础上,计算得到了小行星平衡点的动力学替代轨道,并对动力学替代轨道的类型和稳定性进行了系统的分析。对于环绕探测轨道,利用动力系统理论,采用周期轨道方法,系统研究了小行星非球形引力影响下环绕轨道的类型和稳定性,并分析了随着小行星非球形引力的变化,不同类型环绕轨道的演化和稳定性变化。另外,详细介绍了考虑太阳光压摄动情形下两种特殊的冻结轨道:向阳轨道和晨昏线轨道。第四章研究了双小行星探测器轨道动力学。首先分析了考虑高阶引力势作用下双轨旋同步双小行星系统的稳定性。然后采用截断到二阶的相互引力势,利用周期轨道的方法,系统分析了轨旋同步双小行星系统中主星的轨旋共振对于系统稳定性的影响。在对双小行星稳定性研究的基础上,给出了截断到二阶的相互引力势作用下双小行星系统完整运动的一阶分析解。之后重点研究了双小行星系统的悬停探测轨道。首先在广义限制性三体问题模型下,系统研究了双轨旋同步双小行星系统的平衡点及其稳定性,然后进一步给出了一般双小行星系统平衡点的动力学替代轨道的分析解并进行了数值计算验证。最后简要介绍了双小行星系统环绕轨道的研究现状。综上所述,本文作为小行星探测器轨道动力学领域相关系统性研究工作的总结,创新点主要包含以下五个方面:（1）双小行星系统的高阶引力势展开;（2）太阳光压作用下单颗小行星悬停探测轨道的稳定性分析;（3）单颗小行星环绕周期轨道族的演化和稳定性分析;（4）双小行星系统稳定性的研究;（5）双小行星系统悬停探测轨道的相关研究,包括系统的平衡点（双轨旋同步双小行星系统）及其动力学替代轨道（轨旋同步和非轨旋同步双小行星系统）的分析和数值求解。
邬静云[6]（2016）在《太阳帆绳系小行星动力学与控制研究》文中进行了进一步梳理近地小行星撞击地球虽是小概率事件,但其可能性不容忽视。为防御小行星,科学家们已提出多种缓解小行星威胁的方案。本文介绍了一种利用太阳帆—小行星绳系系统在不破坏小行星结构和成分的条件下改变小行星轨道的方法。文中首先在绳系质量块系统模型的基础上,加入太阳帆受到的太阳光压力,建立了太阳帆—小行星绳系系统的动力学模型。然后提出了以偏移距离最大为目标的连续时间最优控制问题,使用勒让德伪谱法将连续最优控制问题转化为非线性规划问题,并使用序列二次规划方法进行求解。仿真结果表明,利用太阳帆—小行星绳系系统能够有效地对小行星的轨道产生影响,使其偏离原始轨道,且能避免因太阳帆与小行星的相对运动引起的系绳缠绕问题;太阳帆的面积是影响太阳帆—小行星绳系系统改变小行星轨道能力的一个主要因素。为了解决小行星的自转给小行星探测、小行星防御等造成的困难,本文提出了使用绳系太阳帆减缓小行星自转的方案。首先对普通航天器在小行星旋转引力场中的运动学方程进行改进,得到了绳系太阳帆在小行星固连坐标系中的动力学模型。在利用绳系太阳帆减缓小行星的自转时,需要将太阳帆稳定在小行星的初始平衡点处以便于控制,于是使用PD控制方法求解使太阳帆稳定在小行星初始平衡点的控制律,并使用最优控制方法对控制变量进行了优化。仿真结果表明,使用绳系太阳帆能够有效地减缓甚至消除小行星的自转,同时,太阳帆的面积也是影响绳系太阳帆改变小行星自转角速度能力的一个主要因素。
卜彦龙,唐歌实,丁赤飚,胡松杰[7]（2015）在《擦肩而过到精准认知—光学/无线电融合测量在Toutatis小行星探测数据中的工程与科学应用》文中进行了进一步梳理基于光学的测量与导航是深空科学探测和航天器自主导航的核心技术,但我国目前相关方面的技术实践和任务经验尚且有限,因此2012年12月13日嫦娥2号探测器对Toutatis小行星的成功飞越以及获得的图像数据非常珍贵。尽管这次任务不是依靠探测器自主实现,但是嫦娥2号所拍摄的这组光学图像中却隐含着关于Toutatis小行星、探测器本身以及二者之间的丰富信息。针对这次飞越探测的特点,结合飞越和成像策略,我们建立了一套完整的光学/无线电融合测量理论模型,对探测数据进行了系统性研究。本文详细剖析了光学/无线电融合测量模型,并对模型应用于Toutatis探测数据取得的重要工程与科学结论进行凝练。其中,工程应用包括图像阴影位置的预测,飞越距离的精确计算,以及嫦娥2号与Toutatis相对导航关系的建立;科学应用包括Toutatis尺寸和空间朝向的测量,以及对Toutatis旋转周期、质量和体积的估计。通过光学/无线电融合测量,尽管飞越的时间极短,仍然从嫦娥2号瞬间飞越中提取出重要的运动和导航信息,并且更准确地认知了Toutatis的物理本质特性,多项指标刷新了现有的测量结果,充分发掘出嫦娥2号光学探测的价值,有力证明了这套测量技术的科学性和未来前景。
董月莎[8]（2013）在《小行星探测器的轨道设计与控制方法研究》文中提出随着时代的发展科技的进步，航空航天活动在全世界范围内蓬勃发展。从最开始的月球着陆活动，到后来的金星和火星的探测活动，针对地球外的行星探索一直没有停止过。由于近地小行星存在撞击地球的威胁，并具有独特的天文价值和科技价值，对小行星进行深空探测极具吸引力，成为各个航天大国的新热点。由于小行星存在的引力场不规则等特殊性，传统的二体动力学方法不再适用，研究小行星的引力场建模及周围的轨道动力学及控制问题成为实现小行星探测的关键。本文研究不规则的小行星引力场建模方法，并对近小行星的轨道动力学进行研究，主要内容包括以下几个方面：首先，建立本文常用的两种坐标系，在这些坐标系下，给出小行星探测器的轨道动力学方程。针对不规则的小行星，分别采用球谐函数模型和多面体模型两种方法进行引力场建模计算与分析，并对二者进行对比。其次，分析近小行星探测器的悬停控制问题。在小行星的固连坐标系下，建立悬停控制的运动模型，将非线性的动力学问题线性化。基于线性扰动方程，分别考虑不同的偏差情况，设计两种悬停控制律：基于滑模的探测器控制律和基于Tight控制的小偏差控制律，并进行稳定性分析。当偏差较大时，使用基于滑模的悬停控制律，以实现快速接近；偏差较小时，使用Tight控制律，以避免较大的控制推力，减小能量消耗。最后，计算近小行星引力场的平衡点，分析平衡点处的轨道特性。为了研究平衡点附近的轨道特点，计算解得一种基于线性化运动模型的一阶解析解，讨论不稳定平衡点处的轨道稳定性。基于该一阶解析解，设计出平衡点处的标称Halo轨道。此外，在线性的偏差动力学方程的基础上，提出一种基于连续小推力和极小值原理的Halo轨道保持控制律。采用该控制律，可以实现探测器对标称轨道的跟踪，通过仿真分析验证该控制律的有效性。
喻圣贤[9]（2013）在《深空探测中的轨道分析、设计与控制》文中提出本文以深空探测为背景,研究深空探测中与轨道相关的问题。根据目标天体的不同,研究方法也有所不同。本文主要有两部分：火星探测和小行星探测,它们分别代表大天体和小天体的探测,每一部分均涉及两种类型的轨道,即转移段轨道和环绕段轨道。对于地球至火星的转移轨道,本文采用大推力转移和小推力转移两种手段进行研究。对于前者,由于火箭发射能力的限制,且从节省能量的角度,需要尽可能选择总耗费能量较小的时间窗口,然后利用经典的三段拼接方法得到简化力模型中的转移轨道,并给出各个变量之间的关系及其取值范围,以便能较快判断能否给出满足约束的轨道。对于满足约束的拼接轨道,利用微分修正法（即打靶法）获得实际力模型中的地火转移轨道。对于小推力转移轨道则有所不同,它对时间窗口的要求并不像大推力转移轨道那样严格,仅需要总转移时间合适即可。根据小推力转移轨道的特点,将整条轨道分成地心段、日心段和火心段三段,地心段和火心段的运行时间较长,因此采用以时间为优化指标的最优控制策略,通过对近似微分方程的求解,得到这个最优控制问题的近似解,从而将最优控制问题简化为计算量较小的轨道积分问题。日心段则采用燃料最优控制。针对每段的特点进行求解后,便可以通过调整时间变量将这三段轨道光滑地拼接起来,从而完成对小推力转移轨道的设计。当探测器到达火星以后,便需要对环火轨道进行研究。火星与地球类似,是快自转行星,但火星引力场状态却与地球的状态有明显差别,其非球形引力位中的赤道椭率项J2，2接近于它的动力学扁率项J2，且其它谐系数也相对较大。因此在构造分析解的时候,联合项尤其是J2与J2，2的联合摄动不可忽视。除此之外,火星的两颗自然卫星距离火星较近,对于火星高轨卫星的影响不可忽视。而这两颗自然卫星没有像大行星那样完整的分析历表,这些均是本文需要解决的问题。文中推导了联合项摄动的分析公式和这两颗自然卫星的第三体摄动公式,建立了火星卫星的分析解,并将分析解应用到两颗自然卫星上,对公式进行简化和平滑掉短周期项后给出了平均历表的系数表达式,从而解决了所需要的两颗自然卫星的分析历表问题。将火星卫星分析解的结果和两颗自然卫星的分析历表与高精度的数值解对比,前者外推1-2d误差在500m的量级,而后者若要将误差控制在0（10-4）的量级,火卫一和火卫二的外推时间约为180d。小行星探测一般为多目标多任务的探测,本文以三颗小行星为目标天体进行探测。由于小行星的引力范围较小,因此转移段的轨道设计相对于大行星较为简单,但涉及多颗目标天体,这便给最佳发射窗口的寻找带来一定的麻烦。本文按照约束条件和任务类型的特点,将整条轨道合理分成两段进行分别设计。对于小推力轨道的设计,先给出大推力转移轨道中消耗能量最小且转移时间适中的轨道,然后以小推力轨道替代,得到局部最优的方案。按照上述思想利用电推进和化学推进两种系统给出了两种满足约束的设计方案：全程电推进的轨道设计与化学推进和电推进相结合的轨道设计。本次设计方案的方法和软件同样适用于其它多目标深空轨道的设计,仅需要改变相应的参数即可。除了飞越小行星以外,无论是环绕还是着陆小行星均需要研究小行星的伴飞轨道。而通常由于小行星质量太小、引力较弱,因此很难形成类似大行星卫星那样的环绕轨道。本文便针对伴飞弱引力小行星提出两种类型的伴飞轨道。第一种为小行星共线平动点附近Lissajous轨道和halo轨道;第二种为编队飞行轨道,直接伴飞小行星。由于这两种轨道与小行星的距离适中,因此不需要考虑小行星非球形引力摄动的影响,从而在对小行星资料了解不足的情况下可以作为中间任务轨道。文中首先给出这两种轨道的分析解,然后以分析解为初值,利用多点打靶法进行轨道修正得到实际力模型中的轨道。这两种轨道均是不稳定的,需要对其进行轨道控制。本文采用了小推力控制和太阳帆板控制两种手段,所用的优化控制方法为最优线性反馈控制。对于太阳帆板控制,给出如下两种控制策略：一是固定太阳帆的面质比改变它的俯仰角和偏航角,另一是固定太阳帆的俯仰角和偏航角改变而质比。结果表明对于这两种类型的中间任务轨道,上述控制方案均可行。对于太阳帆板控制,改变太阳帆板面积的控制策略只能使得控制后的轨道在标称轨道一定距离附近振荡,因此控制效果不如改变方向角的控制策略。
孟奂[10]（2005）在《2029年恐慌》文中指出2004年年底,一颗小行星引起了国际上很多媒体的关注。当时的计算表明,小行星2004 MN4可能会在北京时间2029年4月14日凌晨4点49分撞击地球,它引起了人们不小的恐慌。虽然后来的精确计算解除了危险警报,但未来危险仍然存在。
二、远离小行星的威胁（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、远离小行星的威胁（论文提纲范文）
（2）基于深度神经网络及形函数的小行星软着陆轨迹快速优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源 |
| 1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状及分析 |
| 1.3.1 小行星探测研究现状 |
| 1.3.2 小行星引力场建模研究现状 |
| 1.3.3 神经网络辨识研究现状 |
| 1.3.4 轨迹优化研究现状 |
| 1.3.5 国内外文献综述的简析 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 小行星附近着陆段动力学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究对象 |
| 2.3 着陆段坐标系定义 |
| 2.4 小行星引力场建模 |
| 2.4.1 小行星引力场多面体法建模 |
| 2.4.2 多面体法引力场及引力加速度计算结果 |
| 2.4.3 小行星引力场球谐函数法建模 |
| 2.5 小行星着陆段轨道动力学分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于深度神经网络的小行星引力场建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 深度神经网络训练样本获取 |
| 3.3 小行星引力场深度神经网络模型搭建 |
| 3.3.1 神经网络模型的主要结构及组成 |
| 3.3.2 神经网络的学习 |
| 3.3.3 神经网络模型的搭建 |
| 3.4 小行星引力场深度神经网络模型建模效果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于形函数的小行星软着陆轨迹快速优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 形函数法轨迹优化基本原理 |
| 4.3 着陆轨迹参数的Bezier形函数展开 |
| 4.4 基于Bezier形函数的着陆轨迹优化 |
| 4.4.1 优化初值生成 |
| 4.4.2 约束条件及性能指标 |
| 4.4.3 燃料最优的小行星着陆轨迹优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得创新性成果 |
| 致谢 |
（4）小行星近距离探测交会轨迹规划与任务轨道设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外小行星探测任务综述 |
| 1.3 小行星近距离探测轨迹规划与任务轨道设计方法综述 |
| 1.3.1 小行星近距离逼近轨道研究综述 |
| 1.3.2 小行星绕飞轨道研究综述 |
| 1.3.3 小行星悬停轨道研究综述 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 小行星引力场建模及动力学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 坐标系及其转换 |
| 2.3 小行星引力场模型 |
| 2.3.1 小行星球谐函数引力场建模 |
| 2.3.2 小行星多面体模型引力场建模 |
| 2.3.3 小行星引力场球谐系数的确定 |
| 2.4 小行星附近的运动方程 |
| 2.4.1 小行星相对系下的运动方程 |
| 2.4.2 小行星本体系下的运动方程 |
| 2.5 探测器受摄模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 小行星探测逼近轨道设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小行星滑移制导多脉冲远距离逼近轨道设计 |
| 3.2.1 滑移制导策略与制导律设计 |
| 3.2.2 远距离逼近轨道设计仿真与分析 |
| 3.3 小行星多脉冲远距离逼近轨道摄动分析与修正 |
| 3.3.1 摄动对远距离逼近轨道的影响分析 |
| 3.3.2 摄动作用下的远距离逼近轨道修正 |
| 3.4 小行星引力场范围内的最优逼近轨道设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 小行星探测悬停轨道设计与控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 小行星相对系下定点悬停控制 |
| 4.2.1 相对系下定点悬停控制律设计 |
| 4.2.2 相对系下定点悬停控制仿真与分析 |
| 4.3 小行星本体系下定点悬停控制 |
| 4.3.1 本体系下高阶滑模悬停控制律设计 |
| 4.3.2 本体系下高阶滑模定点悬停控制仿真与分析 |
| 4.4 小行星区域悬停控制设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 小行星探测绕飞轨道设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 小行星自然绕飞轨道设计与控制 |
| 5.2.1 小行星自然绕飞轨道设计 |
| 5.2.2 小行星自然绕飞轨道的受摄分析 |
| 5.2.3 小行星自然绕飞轨道保持控制 |
| 5.3 小行星引力场范围内的冻结绕飞轨道设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 小行星探测任务轨道设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 小行星探测转移轨道设计 |
| 6.3 小行星近距离逼近段轨道设计 |
| 6.4 小行星绕飞段轨道设计 |
| 6.5 小行星悬停段轨道设计 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（5）小行星探测器轨道动力学（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 小行星的分布和分类 |
| 1.2 小行星的起源和演化 |
| 1.3 小行星探测任务 |
| 1.4 小行星动力学环境 |
| 1.4.1 小行星自身的动力学环境 |
| 1.4.2 小行星探测器动力学环境 |
| 1.5 论文内容概要和创新点 |
| 第二章 小行星引力场模型 |
| 2.1 单颗小行星引力场模型 |
| 2.1.1 常用的引力场模型 |
| 2.1.2 球谐函数引力模型与多面体引力模型的比较 |
| 2.2 双小行星引力场模型 |
| 2.2.1 已有的引力场模型 |
| 2.2.2 双小行星任意阶惯量张量引力模型 |
| 第三章 单颗小行星探测器轨道动力学 |
| 3.1 动力学模型 |
| 3.2 悬停型探测轨道 |
| 3.2.1 小行星引力影响下的悬停型探测轨道 |
| 3.2.2 考虑太阳光压影响的悬停型轨道动力学 |
| 3.3 环绕型探测轨道 |
| 3.3.1 非球形引力作用下的环绕轨道动力学 |
| 3.3.2 考虑太阳光压的环绕轨道动力学 |
| 第四章 双小行星探测器轨道动力学 |
| 4.1 动力学模型 |
| 4.2 双小行星系统动力学稳定性 |
| 4.2.1 双轨旋同步双小行星动力学稳定性 |
| 4.2.2 轨旋同步双小行星动力学稳定性 |
| 4.3 双小行星系统悬停轨道 |
| 4.3.1 双小行星运动分析解 |
| 4.3.2 双小行星系统平衡点 |
| 4.4 双小行星系统环绕轨道 |
| 第五章 结束语 |
| 参考文献 |
| 附录A 双小行星系统平衡点动力学替代轨道对应的系数表达式 |
| 简历与科研成果 |
| 致谢 |
（6）太阳帆绳系小行星动力学与控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 近地小行星防御技术 |
| 1.3 绳系动力学简介 |
| 1.4 本文的研究工作 |
| 第二章 最优控制问题及伪谱法 |
| 2.1 最优控制问题简介 |
| 2.2 数学背景知识 |
| 2.2.1 数值逼近原理 |
| 2.2.2 非线性规划问题 |
| 2.2.3 序列二次规划方法简介 |
| 2.3 最优控制问题 |
| 2.3.1 最优控制问题的一般形式 |
| 2.3.2 变分法 |
| 2.3.3 必要性条件 |
| 2.3.4 Pontryagin最大值原理 |
| 2.4 伪谱法 |
| 2.4.1 Legendre伪谱法 |
| 2.4.2 Gauss伪谱法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 利用太阳帆绳系系统改变小行星轨道 |
| 3.1 太阳帆绳系小行星系统动力学模型 |
| 3.1.1 系统动力学模型 |
| 3.1.2 太阳光压力 |
| 3.2 基于Legendre伪谱法求解最优控制问题 |
| 3.2.1 最优控制问题转化为非线性规划问题 |
| 3.2.2 仿真参数设置 |
| 3.2.3 仿真结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 利用绳系太阳帆减缓小行星自转 |
| 4.1 减缓小行星自转的技术现状 |
| 4.2 小行星旋转引力场中的运动学方程及平衡点 |
| 4.2.1 小行星旋转引力场中的运动学方程 |
| 4.2.2 小行星旋转引力场中的平衡点 |
| 4.3 绳系太阳帆在小行星引力场中的动力学模型 |
| 4.3.1 坐标系定义及坐标转换 |
| 4.3.2 绳系太阳帆的动力学模型 |
| 4.4 控制器的设计与仿真 |
| 4.4.1 利用PD控制方法求解绳系太阳帆的控制律 |
| 4.4.2 基于Gauss伪谱法求解系统的最优控制问题 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文主要研究工作 |
| 5.2 进一步的研究工作与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）小行星探测器的轨道设计与控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外深空探测活动发展概述 |
| 1.2.2 不规则小行星引力场建模的研究现状 |
| 1.2.3 探测器悬停及轨道控制方法的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 探测器轨道动力学及小行星引力场建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 探测器轨道动力学建模 |
| 2.2.1 常用坐标系 |
| 2.2.2 探测器轨道动力学方程 |
| 2.3 不规则小行星引力场建模 |
| 2.3.1 基于球谐函数的引力场建模 |
| 2.3.2 基于多面体模型的引力场建模 |
| 2.3.3 数值计算结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 近小行星探测器悬停控制 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 基于滑模的探测器悬停控制律设计 |
| 3.2.1 滑模控制器设计 |
| 3.2.2 数值仿真 |
| 3.3 基于 Tight 控制的小偏差悬停控制律设计 |
| 3.3.1 Tight 控制器设计 |
| 3.3.2 Tight 控制器稳定性分析 |
| 3.3.3 数值仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 近小行星平衡点及 Halo 轨道控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 小行星引力场的平衡点计算与分析 |
| 4.2.1 零速度曲面 |
| 4.2.2 平衡点及其稳定性 |
| 4.3 不稳定平衡点的轨道分析 |
| 4.4 Halo 轨道保持控制律设计 |
| 4.4.1 控制律设计 |
| 4.4.2 数值仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）深空探测中的轨道分析、设计与控制（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 引言 |
| 第一章 探测历史 |
| 1.1 火星探测历史 |
| 1.2 小天体探测历史 |
| 参考文献 |
| 第二章 基础内容 |
| 2.1 时间系统 |
| 2.2 坐标系统 |
| 2.3 力模型 |
| 参考文献 |
| 第三章 地火转移轨道分析与设计 |
| 3.1 两点边值问题 |
| 3.1.1 两点边值问题的若干性质 |
| 3.1.2 Lambert方程及Lambert定理 |
| 3.1.3 Lambert方程的几种求解方法 |
| 3.2 地火化学推力转移轨道分析与设计 |
| 3.2.1 发射窗口 |
| 3.2.2 二体转移轨道拼接及分析 |
| 3.2.3 实际力模型中的轨道修正 |
| 3.3 地火小推力转移轨道分析与设计 |
| 3.3.1 极大值原理和间接法 |
| 3.3.2 小推力转移轨道分析 |
| 3.3.3 小推力转移轨道算例 |
| 参考文献 |
| 第四章 火星卫星轨道分析解 |
| 4.1 火星环绕卫星轨道分析解 |
| 4.1.1 主要摄动源及其摄动量级分析 |
| 4.1.2 构造轨道摄动分析解的方法 |
| 4.1.3 摄动分析解 |
| 4.1.4 分析解中通约项的处理 |
| 4.1.5 数值解中引力场阶次的选取 |
| 4.1.6 轨道摄动分析解的精度检验 |
| 4.2 火星自然卫星分析历表的建立 |
| 4.2.1 自然卫星的主要摄动源及其摄动量级分析 |
| 4.2.2 分析解的构造及历表的形式 |
| 4.2.3 分析历表与数值解的精度对比 |
| 4.2.4 分析历表与JPL历表的精度对比 |
| 4.2.5 火星自然卫星JPL历表的相互比较 |
| 参考文献 |
| 第五章 小行星探测转移轨道分析与设计 |
| 5.1 约束条件及小行星参数 |
| 5.2 全程电推进轨道设计 |
| 5.2.1 发射窗口 |
| 5.2.2 小推力优化过程 |
| 5.2.3 小推力优化结果 |
| 5.3 化学推进与电推进相结合的轨道设计 |
| 5.3.1 化学推进段轨道设计 |
| 5.3.2 电推进段轨道设计 |
| 参考文献 |
| 第六章 小行星探测环绕段轨道设计与控制 |
| 6.1 限制性三体问题中常用的处理方法 |
| 6.1.1 圆型限制性三体问题运动方程 |
| 6.1.2 级数解的构造 |
| 6.1.3 受摄限制性三体问题的部分分析解结果 |
| 6.1.4 实际力模型中的运动方程 |
| 6.1.5 圆型限制性三体问题的退化情形 |
| 6.1.6 多点打靶法 |
| 6.2 小行星环绕段轨道分析与设计 |
| 6.2.1 太阳光压对平动点位置的影响 |
| 6.2.2 实际力模型中的平动点轨道 |
| 6.2.3 实际力模型中的小行星伴飞轨道 |
| 6.3 小行星环绕段轨道控制 |
| 6.3.1 小推力线性反馈控制策略 |
| 6.3.2 平动点轨道的控制结果 |
| 6.3.3 伴飞小行星轨道的控制结果 |
| 6.3.4 太阳帆板控制的标称轨道 |
| 6.3.5 太阳帆板控制策略 |
| 6.3.6 太阳帆板控制结果 |
| 参考文献 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录1 各国发射的火星探测器和小天体探测器年表 |
| 附录2 带谐项J_2部分的分析解公式 |
| 附录3 带谐项J_l(l≥3)部分的分析解公式 |
| 附录4 田谐项摄动分析公式 |
| 附录5 半长径的短周期联合项 |
| 附录6 联合项的二阶长期项 |
| 附录7 坐标系附加摄动 |
| 附录8 太阳引力摄动 |
| 附录9 火星自然卫星的引力摄动 |
| 研宄生就读期间发表的论文和参加的研究课题 |
| 学术刊物文章 |
| 会议文章 |
| 参加课题 |
四、远离小行星的威胁（论文参考文献）
- [1]近小天体轨迹控制方法研究[D]. 张松. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]基于深度神经网络及形函数的小行星软着陆轨迹快速优化[D]. 冯文煜. 哈尔滨工业大学, 2021
- [3]洛马公司2020年航天发展研究[J]. 张京男. 中国航天, 2021(01)
- [4]小行星近距离探测交会轨迹规划与任务轨道设计[D]. 刘银雪. 北京理工大学, 2017(03)
- [5]小行星探测器轨道动力学[D]. 辛晓生. 南京大学, 2017(01)
- [6]太阳帆绳系小行星动力学与控制研究[D]. 邬静云. 南京航空航天大学, 2016(03)
- [7]擦肩而过到精准认知—光学/无线电融合测量在Toutatis小行星探测数据中的工程与科学应用[A]. 卜彦龙,唐歌实,丁赤飚,胡松杰. 第六届中国卫星导航学术年会论文集—S09PNT体系与导航新技术, 2015
- [8]小行星探测器的轨道设计与控制方法研究[D]. 董月莎. 哈尔滨工业大学, 2013(03)
- [9]深空探测中的轨道分析、设计与控制[D]. 喻圣贤. 南京大学, 2013(08)
- [10]2029年恐慌[J]. 孟奂. 科学世界, 2005(03)