一种三脉冲地月L2点Halo轨道的捕获方法技术

本发明专利技术为一种三脉冲地月L2点Halo轨道的捕获方法，具体过程为：首先根据轨道特性计算进入地月L2点Lissajous轨道的近月点脉冲，然后给定两次捕获脉冲的位置和Halo进入点位置，采用状态转移矩阵修正初始状态的方法求解Halo轨道第一次捕获脉冲，第二次捕获位置上Halo轨道所需的速度减去轨道运行到第二次捕获位置时的速度求得第二次捕获脉冲，最后根据工程约束，调整两次捕获脉冲的位置，计算Halo轨道不同相位点进入所需要的两次脉冲量，选取三次脉冲之和最小的策略。该策略采用三脉冲对Halo轨道捕获策略进行优化，不仅满足工程中的多约束需求，节省了速度增量，而且适用范围广。

A Method of Capturing Three-Pulse Earth-Moon L2-Point Halo Orbits

【技术实现步骤摘要】
一种三脉冲地月L2点Halo轨道的捕获方法
本专利技术属于深空探测轨道设计
，具体涉及一种三脉冲地月L2点Halo轨道的捕获方法。
技术介绍
在着陆月球背面的探测任务中，由于月球始终一面朝向地球，探测器无法直接与地面通讯，需要中继卫星作为连接两者之间通讯的桥梁。中继星可用的轨道方案有两种：环月轨道和地月L2点轨道。环月轨道近月制动速度增量一般大于250m/s，并且受月球遮挡的影响，不能实现月球背面的连续可见。地月L2点Halo轨道方案近月制动速度增量约200m/s左右，可以保证持续的对月背和对地通信不受月球遮挡，从速度增量和可见性比较选择了地月L2点的Halo轨道。轨道设计不仅要考虑日-地-月-星相对几何关系，而且要考虑各种工程约束条件，如测控要求、运载发射要求、推进剂能力、光照条件等；同时，轨道振幅参数、相位等设计变量与速度增量、Halo轨道光照等约束条件有极为复杂的耦合关系。所以必须建立考虑三体引力的高精度动力学模型进行轨道计算、分析，寻找其中的规律和轨道特性，最终设计出满足任务需求的最优轨道。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种简单、适合工程实施的采用三脉冲的地月L2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三脉冲的地月L2点Halo轨道的捕获方法，其特征在于，所述三脉冲包括一次近月制动脉冲和两次捕获脉冲，具体过程为：所述近月制动脉冲确定过程为：计算在不同近月点状态下，航天器进入地月L2点的Lissajou轨道所需要近月制动脉冲，选择最小近月制动脉冲；所述两次捕获脉冲的确定过程为：根据航天器的实际工况，选定Halo轨道的朝向及振幅；计算航天器在所述Halo轨道远月端在地月L2点会合坐标系(O‑XYZ)下的位置速度

【技术特征摘要】
1.一种三脉冲的地月L2点Halo轨道的捕获方法，其特征在于，所述三脉冲包括一次近月制动脉冲和两次捕获脉冲，具体过程为：所述近月制动脉冲确定过程为：计算在不同近月点状态下，航天器进入地月L2点的Lissajou轨道所需要近月制动脉冲，选择最小近月制动脉冲；所述两次捕获脉冲的确定过程为：根据航天器的实际工况，选定Halo轨道的朝向及振幅；计算航天器在所述Halo轨道远月端在地月L2点会合坐标系(O-XYZ)下的位置速度以所述位置速度为控后需要达到的条件，获得第一次Halo轨道捕获时刻t1和第二次Halo轨道捕获时刻t2；根据第一次脉冲时刻t1得到对应的第一次脉冲捕获区间，根据第二次脉冲时刻t2得到对应的第二次脉冲捕获区域，根据测控条件在第一、二次脉冲捕获区间内调整t1和t2；计算不同地月L2点Halo轨道不同相位Ai的位置和速度并将调整后的t1和t2作为第一次和第二次Halo轨道捕获执行时刻，第一次Halo轨道捕获的控制目标为控后运行到t2时刻的位置为第二次Halo轨道捕获的控制目标为控后速度为计算第一次和第二次Halo轨道捕获脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：于登云，周文艳，高珊，梁伟光，张磊，孟占峰，刘德成，张相宇，张熇，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京,11