深空探測(cè)軌道設(shè)計(jì)與優(yōu)化

序
前言
第1章 概述
1.1 引言
1.1.1 深空探測(cè)的定義
1.1.2 深空探測(cè)軌道設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
1.1.3 本書(shū)的主要內(nèi)容
1.2 軌道動(dòng)力學(xué)中的多體問(wèn)題與二體問(wèn)題
1.2.1 軌道動(dòng)力學(xué)中的多體問(wèn)題
1.2.2 軌道動(dòng)力學(xué)中的理想二體問(wèn)題
1.3 深空探測(cè)中的基本軌道問(wèn)題
1.3.1 蘭伯特問(wèn)題
1.3.2 影響球與圓錐曲線(xiàn)拼接法
參考文獻(xiàn)
第2章 深空探測(cè)中的發(fā)射機(jī)會(huì)搜索
2.1 深空探測(cè)的發(fā)射機(jī)會(huì)
2.1.1 深空探測(cè)中的霍曼轉(zhuǎn)移
2.1.2 深空探測(cè)中的會(huì)合周期
2.2 基于等高線(xiàn)圖的發(fā)射機(jī)會(huì)搜索
2.2.1 等高線(xiàn)圖的參數(shù)定義
2.2.2 基于等高線(xiàn)圖的發(fā)射機(jī)會(huì)搜索方法
2.3 基于智能優(yōu)化算法的發(fā)射機(jī)會(huì)搜索
2.3.1 發(fā)射機(jī)會(huì)搜索的問(wèn)題描述
2.3.2 發(fā)射機(jī)會(huì)搜索算法的設(shè)計(jì)
2.3.3 基于智能優(yōu)化算法的發(fā)射機(jī)會(huì)搜索方法應(yīng)用
2.4 太陽(yáng)系行星探測(cè)的發(fā)射機(jī)會(huì)
2.4.1 金星探測(cè)的發(fā)射機(jī)會(huì)
2.4.2 火星探測(cè)的發(fā)射機(jī)會(huì)
2.4.3 小行星探測(cè)的發(fā)射機(jī)會(huì)
參考文獻(xiàn)
第3章 深空探測(cè)中的軌道機(jī)動(dòng)與脈沖轉(zhuǎn)移
3.1 軌道機(jī)動(dòng)
3.1.1 軌道過(guò)渡機(jī)動(dòng)的分類(lèi)
3.1.2 同平面相交軌道間的過(guò)渡機(jī)動(dòng)
3.1.3 異面相交軌道間的過(guò)渡機(jī)動(dòng)
3.1.4 同平面不相交軌道間的過(guò)渡機(jī)動(dòng)
3.1.5 異面不相交軌道間的過(guò)渡機(jī)動(dòng)
3.2 端點(diǎn)時(shí)間自由的最優(yōu)軌道轉(zhuǎn)移
3.2.1 端點(diǎn)時(shí)間自由的軌道轉(zhuǎn)移問(wèn)題描述
3.2.2 端點(diǎn)狀態(tài)變分關(guān)系與邊界條件
3.2.3 端點(diǎn)時(shí)間自由的最優(yōu)轉(zhuǎn)移軌道求解
3.3 端點(diǎn)時(shí)間固定的最優(yōu)軌道轉(zhuǎn)移
3.3.1 端點(diǎn)時(shí)間固定的軌道轉(zhuǎn)移問(wèn)題描述
3.3.2 端點(diǎn)時(shí)間固定的最優(yōu)轉(zhuǎn)移必要條件
3.3.3 端點(diǎn)時(shí)間固定的最優(yōu)轉(zhuǎn)移軌道求解
參考文獻(xiàn)
第4章 小推力飛行軌道的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
4.1 小推力轉(zhuǎn)移的動(dòng)力學(xué)模型
4.1.1 笛卡兒坐標(biāo)系下的動(dòng)力學(xué)模型
4.1.2 經(jīng)典軌道根數(shù)動(dòng)力學(xué)模型
4.1.3 改進(jìn)春分點(diǎn)軌道根數(shù)動(dòng)力學(xué)模型
4.1.4 小推力軌道動(dòng)力學(xué)模型的無(wú)量綱化處理
4.2 小推力飛行器的軌道優(yōu)化模型
4.2.1 笛卡兒坐標(biāo)系下的小推力軌道優(yōu)化模型
4.2.2 基于軌道根數(shù)的小推力軌道優(yōu)化模型
4.3 小推力轉(zhuǎn)移軌道的優(yōu)化方法
4.3.1 小推力轉(zhuǎn)移軌道的直接優(yōu)化算法
4.3.2 小推力轉(zhuǎn)移軌道的間接優(yōu)化算法
4.3.3 小推力轉(zhuǎn)移軌道的混合優(yōu)化算法
參考文獻(xiàn)
第5章 借力飛行及其衍生技術(shù)
5.1 借力飛行的基本原理
5.2 借力飛行的機(jī)理分析
5.2.1 基于二體模型的借力飛行分析
5.2.2 基于圓形限制性三體模型的借力飛行分析
5.2.3 基于橢圓形限制性三體問(wèn)題模型的借力飛行分析
5.3 有推力借力飛行技術(shù)
5.3.1 有推力借力問(wèn)題的描述
5.3.2 基于二體模型的有推力借力分析
5.3.3 基于限制性三體模型的有推力借力飛行分析
5.4 氣動(dòng)-借力飛行技術(shù)
5.4.1 氣動(dòng)-借力飛行的基本原理
5.4.2 氣動(dòng)-借力飛行的參數(shù)分析
參考文獻(xiàn)
第6章 基于動(dòng)平衡點(diǎn)的深空探測(cè)軌道設(shè)計(jì)
6.1 動(dòng)平衡點(diǎn)及其穩(wěn)定性
6.1.1 圓形限制性三體問(wèn)題與動(dòng)平衡點(diǎn)
6.1.2 雅可比積分與希爾域
6.1.3 平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性
6.2 動(dòng)平衡點(diǎn)附近的周期軌道
6.2.1 動(dòng)平衡點(diǎn)附近的運(yùn)動(dòng)
6.2.2 動(dòng)平衡點(diǎn)附近周期軌道的確定
6.3 不變流形結(jié)構(gòu)與深空探測(cè)轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)
6.3.1 動(dòng)平衡點(diǎn)附近周期軌道的流形結(jié)構(gòu)
6.3.2 基于不變流形的動(dòng)平衡點(diǎn)轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)
6.3.3 基于不變流形的深空探測(cè)轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)
第7章 深空多目標(biāo)交會(huì)轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)
7.1 多天體借力序列的選擇
7.1.1 借力飛行的能量圖譜
7.1.2 借力飛行序列的選擇
7.2 基于能量匹配拼接的多天體借力飛行軌道設(shè)計(jì)
7.2.1 能量匹配拼接的借力飛行軌道設(shè)計(jì)原理
7.2.2 能量匹配拼接的深空探測(cè)借力飛行軌道設(shè)計(jì)與分析
7.3 多天體借力飛行的混合設(shè)計(jì)方法
7.3.1 多天體借力飛行轉(zhuǎn)移軌道問(wèn)題描述
7.3.2 多天體借力飛行轉(zhuǎn)移軌道的混合設(shè)計(jì)方法
參考文獻(xiàn)
第8章 小天體附近的軌道動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)分析
8.1 小天體的引力位模型
8.2 小天體附近的平衡點(diǎn)及周期軌道
8.2.1 小天體附近的平衡點(diǎn)
8.2.2 小天體平衡點(diǎn)附近的運(yùn)動(dòng)
8.2.3 小天體平衡點(diǎn)附近的周期與擬周期軌道
8.3 環(huán)繞慢自旋小天體軌道的穩(wěn)定性分析
8.3.1 小天體扁率和橢率的攝動(dòng)分析
8.3.2 天平面凍結(jié)軌道
8.3.3 環(huán)繞小天體軌道的控制
參考文獻(xiàn)
第9章 深空探測(cè)任務(wù)的實(shí)踐與軌道分析
9.1 美國(guó)Galileo任務(wù)軌道方案
9.2 美國(guó)NEAR任務(wù)的軌道設(shè)計(jì)與分析
9.2.1 NEAR任務(wù)概述
9.2.2 NEAR任務(wù)轉(zhuǎn)移軌道方案設(shè)計(jì)與分析
9.3 美國(guó)DAWN任務(wù)軌道設(shè)計(jì)與分析
9.3.1 DAWN任務(wù)概述
9.3.2 DAWN任務(wù)轉(zhuǎn)移軌道方案設(shè)計(jì)
9.4 歐洲空間局ROSETTA任務(wù)
9.4.1 ROSETTA任務(wù)概述
9.4.2 ROSETTA任務(wù)約束分析
9.4.3 ROSETTA任務(wù)轉(zhuǎn)移軌道方案設(shè)計(jì)與分析
9.5 EXPEDITION構(gòu)想任務(wù)軌道設(shè)計(jì)與分析
9.5.1 EXPEDITION任務(wù)概述
9.5.2 EXPEDITION任務(wù)轉(zhuǎn)移軌道方案設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)