一种给定远火点的气动捕获进入条件空间搜索方法技术

一种给定远火点的气动捕获进入条件空间搜索方法，涉及航空航天技术领域，针对现有技术中无法准确反映进入条件的边界，导致轨道捕获成功率低的问题，本申请给出一种针对给定目标轨道高度的气动捕获任务的进入条件空间搜索方法，基于轨迹优化问题求解了不同进入速度条件在控制量倾侧角可变情况下的进入航迹角范围，通过可调节的控制量和直接的优化指标保证了所求取航迹角边界的完整性和正确性。在进入条件空间搜索中，通过取值向两侧延伸的方式搜索问题的求解边界进而确定了进入速度的边界，从进入速度和进入航迹角两方面更全面地反映了针对特定任务的进入条件空间可行域，进而可以准确反映进入条件的边界，提升了轨道捕获的成功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空航天，具体为一种给定远火点的气动捕获进入条件空间搜索方法。

技术介绍

1、气动捕获是气动辅助变轨的一种形式，该技术利用目标天体大气的阻力作用减小航天器的速度，从而实现轨道捕获，有效解决了行星捕获轨道设计中燃料消耗和时间成本的矛盾。对于希望航天器被捕获后进入目标轨道的行星探测任务，气动捕获通常只需一次进入大气，将双曲线轨道速度减小为椭圆轨道速度实现捕获——航天器以双曲线轨道进入大气，利用大气减速并消耗能量，同时控制航天器的轨迹，当减速到合适的状态时以椭圆轨道速度出大气形成初始捕获轨道，然后以较小的燃料消耗变轨进入目标轨道。

2、气动辅助变轨的概念最早于二十世纪六十年代被提出，此后专家学者对气动捕获和气动减速技术进行了研究。其中对于气动捕获技术，已有的研究方向包括分析其可行性和安全性、航天器热设计和气动参数对减速效果的影响、任务目标轨道和航天器参数对进入走廊宽度的影响等。研究结果表明在行星探测任务中使用气动捕获技术可节省大量的燃料，进而采用更小、更廉价的火箭发射航天器，同时可缩短转移时间，增加有效载荷质量，大大降低探测任务对速度增本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种给定远火点的气动捕获进入条件空间搜索方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种给定远火点的气动捕获进入条件空间搜索方法，其特征在于所述动力学模型表示为：

3.根据权利要求2所述的一种给定远火点的气动捕获进入条件空间搜索方法，其特征在于所述步骤三中对飞行过程中各参量建立约束具体为：

4.根据权利要求3所述的一种给定远火点的气动捕获进入条件空间搜索方法，其特征在于所述轨道能量ε表示为：

5.根据权利要求4所述的一种给定远火点的气动捕获进入条件空间搜索方法，其特征在于所述步骤四中形成的椭圆轨道的远拱点高度ha等于目标圆轨...

【技术特征摘要】

1.一种给定远火点的气动捕获进入条件空间搜索方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种给定远火点的气动捕获进入条件空间搜索方法，其特征在于所述动力学模型表示为：

3.根据权利要求2所述的一种给定远火点的气动捕获进入条件空间搜索方法，其特征在于所述步骤三中对飞行过程中各参量建立约束具体为：

4.根据权利要求3所述的一种给定远火点的气动捕获进入条件空间搜索方法，其特征在于所述轨道能量ε表示为：

5.根据权利要求4所述的一种给定远火点的气动捕获进入条件空间搜索方法，其特征在于所述步骤四中形成的椭圆轨道的远拱点高度ha等于目标圆轨道高度表示为：

【专利技术属性】
技术研发人员：崔祜涛，田阳，周思琪，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：