航天器轨道机动研究

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1、本科毕业设计论文题目航天器轨道机动研究专业名称学生姓名指导教师毕业时间2014年6月毕业鹉任务书一、题目：航天器轨道机动研究二、指导思想和目的要求：航天器轨道机动已经广泛应用在航天器入轨和轨道保持等领域，但随着空间科学的不断发展，多个航天器之间的交会与轨道机动已经成为技术上需要重点研究的对象，木课题将对这一领域进行深入研究，希望通过该毕业设计，学生能达到：1.掌握Hohmann转移、Lambert转移的原理与实例。2.能用MATLAB仿真出航天器的运行轨道。3.锻炼学生的科研工作能力和培养学生团

2、队合作及攻关能力。三、主要技术指标：(1)学习二体力学、Hohmann转移、Lambert转移在航天器轨道中的应用。(2)熟练掌握MATLAB软件，并能应用MATLAB编写航天器轨道程序，仿真出轨道轨迹，利用捉供的大量数据分析出如何才能使航天器更节省能源，找出航天器最优轨迹。(3)翻译相关的英文科技文章一篇。(4)撰写毕业设计论文一篇。U!、进度与要求第01周■…第02周：参考翻译英文文献；第03周——第04周：学习Hohmann转移和Lambert转移的原理;第05周-…第08周：研究二体轨道

3、力学和Hohmann转移的算法;第09周一第14周：应用Matlab编写航天器轨道机动程序；第15周—■■第16周：撰写毕业设计论文，论文答辩。五、主要参考书及参考资料：［1］杨嘉墀.航天器轨道动力学与控制.中国宇航出版社，1995.［2］赵钧.航天器轨道动力学•哈尔滨工业大学出版社，2011.［3］竺苗龙.绕地飞行航天器最佳发射轨道理论及其他问题的研究.中国宇航岀版社，2011.［4］薛定宇、陈阳泉.基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用.清华大学岀版社，2002.［5］周军.

4、航天器控制原理.西北工业大学出版社，2001.［6］袁建平.航天器轨道机动动力学［M］.北京：中国宇航出版社，2010.［7］杨乐平，朱彦伟.航天器相对运动轨迹规划与控制［M］.北京：国防工业出版社，2010.［8］刘鲁华.航天器相对运动轨道动力学与控制［M］.北京：中国宇航出版社，2013.［9］张志涌，杨祖樱.MATLAB教程［M］.北京：北京航空航天大学出版社,1999.［10］唐国金，罗亚中，张进.空间交会对接任务规划［M］.北京:科学岀版社，2007.［11］王忠贵，罗亚中.基于改进遗

5、传算法的最优交会控制器设计卩］・弹箭与制导学扌艮2004,24(3):14-17.学生指导老师系主任随着科学技术的进步与航天活动的迅速发展，人们的探索精神越來越浓厚，人类活动的领域也曲大气层内扩展到宇宙空间，航天事业得到蓬勃发展，世界各国都将航天事业的成就作为评比国家科技的发达程度，航天技术越来越受到人们的重视,其屮轨道机动研究是航天工程的关键技术Z-O本文重点对二体系统、Hohmann传移、Lambert转移问题进行了研究。首先，二体问题即研究两个天体（质点）在其和互的万有引力作用下的运动问题

6、,在二体问题小只研究某一个对空间飞行器运动产生最大影响的天体的作用，而忽略其他天体对飞行器的影响。二体系统是轨道机动的理论基础，它是研究两个天体不考虑其他天体的影响在引力作用下的运动规律，它是天体力学中最简单的，唯一有精确数学解的问题。其次，两个高度不同的轨道间转移经常用到的一种方式是Hohmann转移，Hohmann转移所用的轨道是一近地点在较低高度、远地点在较高高度的椭圆轨道。利用这一轨道航天器可以实现从低轨道到高轨道的转移，或从高轨道到低轨道的转移。Hohmann转移虽然所用到的能量最小，

7、但它是以牺牲时间为代价的，需要半个转移轨道的周期。在实际的飞行中，采用Hohmann转移还是快速转移实现轨道转移是由任务决定。最后，Lambert变轨是一个双脉冲问题，即给定航天器初始时刻的位置和速度,目标航天器在初始时刻位置和速度，要求给定飞行时间，以使航天器和目标航天器达到交会状态，然后计算得到航天器在初始和终端时刻两次点火的速度增量。关键词：轨道机动，二体系统，Hohmarm转移，Lambert转移ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofscienceandaer

8、ospaceactivities,people'sspiritofexplorationisbecomingincreasinglystrongandtherangeofhumanactivitieshasexpandedintospacefromtheground.Asaresult,nowadaysthespaceindustryhasbeenboomingandallcountriesintheworldregardachievementsofaerospaceindustryasasym