EI、Scopus 收录
中文核心期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

火星引力捕获动力学与动态误差分析

方宝东 吴美平 张伟

方宝东, 吴美平, 张伟. 火星引力捕获动力学与动态误差分析[J]. 力学学报, 2015, 47(1): 15-23. doi: 10.6052/0459-1879-14-327
引用本文: 方宝东, 吴美平, 张伟. 火星引力捕获动力学与动态误差分析[J]. 力学学报, 2015, 47(1): 15-23. doi: 10.6052/0459-1879-14-327
Fang Baodong, Wu Meiping, Zhang Wei. MARS GRAVITY CAPTURE DYNAMIC MODEL AND ERROR ANALYSIS[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2015, 47(1): 15-23. doi: 10.6052/0459-1879-14-327
Citation: Fang Baodong, Wu Meiping, Zhang Wei. MARS GRAVITY CAPTURE DYNAMIC MODEL AND ERROR ANALYSIS[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2015, 47(1): 15-23. doi: 10.6052/0459-1879-14-327

火星引力捕获动力学与动态误差分析

doi: 10.6052/0459-1879-14-327
基金项目: 国家重点基础研究发展计划(2014CB744200)和上海市深空探测技术重点实验室(13dz2260100)资助项目.
详细信息
    作者简介:

    方宝东,高级工程师,主要研究方向:深空探测器总体设计. E-mail:fangbd@126.com

  • 中图分类号: V412.4

MARS GRAVITY CAPTURE DYNAMIC MODEL AND ERROR ANALYSIS

Funds: The project was supported by the the National Basic Research Program of China (2014CB744200) and Shanghai Key Laboratory of Deep Space Exploration Technology (13dz2260100).
  • 摘要: 火星探测的制动捕获机会唯一,是影响任务成败的关键. 从限制性三体问题出发,推导了火星引力球、作用球与希尔球半径的计算公式,比较了三者的特点与适用范围,并结合作用球的定义与物理意义,给出了一种火星探测制动捕获段的工程定义. 在作用球范围内建立了火星制动捕获段动力学模型,给出了对捕获轨道精度产生影响的各项误差源. 通过蒙特卡洛仿真,定量分析了导航初始误差、发动机推力误差、制动点火时间误差等对捕获轨道近火点与远火点高度的影响,并对不同误差源可能导致的超差概率进行了分析,指出了影响捕获精度的主导误差源,可为我国未来火星探测制动捕获段的任务实施提供参考.

     

  • 刘林, 汤靖师. 火星轨道器运动的轨道变化特征. 宇航学报, 2008, 29(2): 461-466 (Liu Lin, Tang Jingshi. Orbit variation characteristics of the Mars' orbiters. Journal of Astronautics, 2008, 29(2): 461-466 (in Chinese))
    刘林, 赵玉晖, 张巍等. 环火卫星运动的坐标系附加摄动及相应坐标系的选择. 天文学报, 2010, 51(4): 412-421 (Liu Lin, Zhao Yuhui, Zhang Wei, et al. The coordinate additional perturbations to Mars orbiters and the choice of corresponding coordinate system. Acta Astronomica Sinica, 2010, 51(4): 412-421 (in Chinese))
    陈杨, 赵国强, 宝音贺西等. 精确动力学模型下的火星探测轨道设计. 中国空间科学技术, 2012, 1: 8-15 (Chen Yang, Zhao Guoqiang, Baoyin Hexi, et al. Orbit design for Mars exploration by the accurate dynamic model. Chinese Space Science and Technology, 2012, 1: 8-15 (in Chinese))
    李俊峰, 宝音贺西. 深空探测中的动力学与控制. 力学与实践, 2007, 29(4): 1-8 (Li Junfeng, Baoyin Hexi. Dynamics and control in deep space exploration. Mechanics in Engineering, 2007, 29(4): 1-8 (in Chinese))
    Fischer J, Denis M. Mars orbit insertion —— a new challenge for Europe success with ESA's Mars Express. European Space Operations Centre. IEEEAC, 2004, 1370
    Liever P, Habchi S, Burnell S, et al. Computational fluid dynamics prediction of the Beagle 2 aerodynamic database. Journal of Spacecraft and Rocket, 2003, 40(5): 632-638  
    Jai B, Wenker D, Hammer B, et al. An overview of Mars reconnaissance orbiter mission and operations challenges. AIAA SPACE Conference & Exposition, Long Beach, California. 2007, AIAA 2007-6090
    Liechty D. Aeroheating analysis for the Mars reconnaissance orbiter with comparison to flight data. Journal of Spacecraft and Rocket, 2007, 44(6): 1226-1231  
    Lyons D, Beerer J, Esposito P, et al. Mars global surveyor: aerobraking mission overview. Journal of Spacecraft and Rocket, 1999, 36(3): 307-313  
    Jet Propulsion Laboratory. Orbit insertion phase. http://www.msss. com/mars/global_surveyor/mgs_msn_plan/section5/section5.html, 2010
    尚海滨, 崔平远, 栾恩杰. 地球-火星的燃料最省小推力转移轨道的设计与优化. 宇航学报, 2006, 27(6): 1168-1173 (Shang Haibin, Cui Pingyuan, Luan Enjie. Design and optimization of Earth-Mars optimal fuel low thrust trajectory. Journal of Astronautics, 2006, 27(6): 1168-1173 (in Chinese))
    杨嘉摨. 航天器轨道动力学与控制(上). 北京: 中国宇航出版社, 2004 (Yang Jiaxi. Spacecraft Orbital Dynamics and Control (Vol.1). Beijing: China Aerospace Press, 2004 (in Chinese))
    Chebotarev G. On the dynamical limits of the solar system. Soviet Astronomy, 1965, 8(5): 787-796
    刘林, 侯锡云. 深空探测器轨道力学. 北京: 电子工业出版社, 2012 (Liu Lin, Hou Xiyun. Deep Space Probe Orbital Mechanics. Beijing: Electronic Industry Press, 2012 (in Chinese))
    郝岩. 深空测控网. 北京: 国防工业出版社, 2004 (Hao Yan. Deep Space Telemetry Network. Beijing: National Defense Industry Press, 2004 (in Chinese))
    徐福祥. 卫星工程概论. 北京: 中国宇航出版社, 2004 (Xu Fuxiang. Introduction of Satellite Engineering. Beijing: China Aerospace Press, 2004 (in Chinese)
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1261
  • HTML全文浏览量:  23
  • PDF下载量:  1202
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-23
  • 修回日期:  2014-11-10
  • 刊出日期:  2015-01-18

目录

    /

    返回文章
    返回