非自治四体问题中的非线性轨道动力学与轨道优化研究

项目名称： 非自治四体问题中的非线性轨道动力学与轨道优化研究

项目编号： No.11402021

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 祁瑞

作者单位： 北京理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 限制性三体问题模型与不变流形理论已经成功应用于深空探测轨道设计。由于模型精度的限制，通过不变流形拼接得到的轨道在真实环境下运行会产生误差。这类误差不仅阻碍了轨道设计的进一步开展，也会造成轨道发散，导致额外的燃料消耗。为此本项目将以限制性四体问题动力学和时间相关不变流形理论为主要理论基础，以高精度和低燃耗为轨道设计标准，围绕深空探测航天器的轨道设计和优化方法进行系统深入的研究。主要研究内容：与万有引力定律相合的高精度非自治四体问题模型建模，广义拟双椭圆模型下时间相关不变流形的零误差、零机动拼接，地月转移轨道全局结构研究与多目标优化。研究成果能够阐明航天器在高精度非自治引力场中的轨道运动特征及其时间演化特性，以日地月系统为例揭示航天器在四体模型下的转移轨道全局结构，为我国嫦娥探月后期工程和月球以远深空探测的轨道设计与优化提供理论基础，促进我国航天技术的进步。

中文关键词： 深空探测；四体问题；时间相关不变流形；轨道转移；轨道优化

英文摘要： The restricted three body problem and the invariant manifold theories have been successfully applied to design trajectories for deep space missions. Because of the limitation on model accuracy, the trajectory that is generated by patching invariant manifo

英文关键词： Deep Space Exploration；Four-Body Problem；Time-Dependent Invariant Manifold；Orbit Transfer；Orbit Optimization