地月转移自由返回轨道偏差传播分析

彭祺擘; 贺波勇; 张海联

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.009

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地月转移自由返回轨道偏差传播分析

彭祺擘, 贺波勇, 张海联

文章导航 > 深空探测学报(中英文） > 2016 > 3(1): 56-60

彭祺擘, 贺波勇, 张海联. 地月转移自由返回轨道偏差传播分析[J]. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(1): 56-60. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.009

引用本文:

彭祺擘, 贺波勇, 张海联. 地月转移自由返回轨道偏差传播分析[J]. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(1): 56-60. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.009

PENG Qibo, HE Boyong, ZHANG Hailian. Analysis of Deviation Propagation for Translunar Free Return Orbit[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2016, 3(1): 56-60. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.009

Citation:

PENG Qibo, HE Boyong, ZHANG Hailian. Analysis of Deviation Propagation for Translunar Free Return Orbit[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2016, 3(1): 56-60. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.009

地月转移自由返回轨道偏差传播分析

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.009

1.
载人航天总体研究论证中心, 北京 100094
2.
国防科技大学航天科学与工程学院, 长沙 410073

基金项目: 载人航天领域预先研究项目(010101)

Analysis of Deviation Propagation for Translunar Free Return Orbit

1.
Manned Space System Research Center, Beijing 100094, China
2.
College of Aerospace Science and Engineering, National Univ. of Defense Technology, Changsha 410073, China

摘要: 地月转移自由返回轨道的稳定性分析对载人登月任务轨道设计及中途修正策略规划有着重要意义。本文在地月会合坐标系下,推导了地月转移自由返回轨道的偏差传递方程,并基于标称轨道数据和解析方法,得到了轨道偏差随时间的扩散规律。研究结果表明:轨道偏差会随着时间推移逐渐增大,特别是在绕月飞行后,偏差量迅速增加,偏差累积将使飞行器无法返回地球。因此,工程实际中不存在严格意义上的自由返回轨道,飞行器在地月飞行过程中必须要进行中途修正。
- 载人登月 /
- 自由返回轨道 /
- 偏差传播 /
- 中途修正
Abstract: Stability analysis of translunar free return orbit is significant for manned lunar mission orbit design and midcourse correction strategy programming. In this paper, a deviation propagation equation for free return orbit is derived in the synodic coordinate system. Based on the nominal orbit data and analysis method, the propagation law of orbit deviation is obtained. The simulation result indicates that the orbit deviation increases with the increasing fly time, and the deviation increased more quickly after the spacecraft orbiting the moon so that it could not return to the Earth. So the strict free return orbit in engineering is not existed, and the midcourse correction in earth-moon transfer fly is necessary.
- manned lunar landing misson /
- free return orbit /
- deviation propagation /
- midcourse correction

[1]	Peng Q B, Shen H X, Li H Y. Free return orbit design and characteristics analysis for manned lunar mission[J]. Sci China Tech Sci, 2011, 54(12): 3243-3250.白玉铸. 载人登月轨道设计相关问题研究[D]. 长沙: 国防科技大学, 2010.
[2]	Bai Y Z. Research on trajectory design for manned lunar landing mission[D]. Changsha: National University of Defense Technology, 2010.
[3]	Jesick M, Ocampo C. Automated generation of symmetric lunar free-return trajectories[J]. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2011, 34(1): 98-106.
[4]	Orloff R W. Apollo by the numbers: a statistical reference[R]. NASA SP-2000-4029, 2000.
[5]	Adamo D R. Apollo 13 trajectory reconstruction via state transition matrices[J]. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2008, 31(6): 1772-1781.
[6]	郗晓宁, 曾国强, 任萱, 等. 月球探测器轨道设计[M]. 北京: 国防工业出版社, 2001: 108-112. Xi X N, Zeng G Q, Ren X, et al. Orbit design of lunar probe[M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2001: 108-112.
[7]	贺波勇, 李海阳, 张波. 载人登月转移轨道偏差传播机理分析与稳健性设计[J]. 物理学报, 2013, 62(19): 190505-1-8. He B Y, Li H Y, Zhang B. Analysis of transfer orbit deviation propagation mechanism and robust design for manned lunar landing[J]. Acta Physica Sinica, 2013, 62(19): 190505-1-8.
[8]	刘林, 王歆. 月球探测器轨道力学[M]. 北京: 国防工业出版社, 2006: 33-39. Liu L, Wang X. An orbital dynamics of lunar probe[M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2006: 33-39.

[1]	王超, 彭祺擘, 王慎泉, 王庆功, 姚伟. 月面原位资源补给站概念方案设计 . 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(6): 596-605. doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2022.20220071
[2]	段成林, 张宇, 韩意, 段建锋. “天问一号”太阳等离子体延迟误差分析与修正 . 深空探测学报(中英文）, 2021, 8(6): 592-599. doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20210103
[3]	周伟莉, 宋淑丽, 李培佳, 张志斌, 黄超, 黄勇, 王广利. 基于GNSS加密网的VLBI电离层时延修正方法 . 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(4): 362-370. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20200056
[4]	蔡明辉, 杨涛, 韩建伟. 载人深空探测磁场主动辐射防护技术研究 . 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(2): 165-172. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.02.008
[5]	韩松涛, 谢剑锋, 王美, 李黎. 一种应用于实时深空干涉测量的电离层时延修正方法 . 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(3): 232-235,300. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.005
[6]	徐侃彦, 马玲玲, 印红, 张秦, 邹乐洋. 载人火星探测的行星保护 . 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(1): 23-30. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.004
[7]	朱国荣, 谢倍珍, 刘红. 载人深空探测活动中的尿液处理回收技术分析 . 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(6): 582-590. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.06.012
[8]	梁磊, 宋晓东, 郭佩, 郑家莉. 基于MiniGUI的载人航天器人机交互界面的研究与实现 . 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(5): 485-490. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.05.011
[9]	张洪礼, 韩潮, 胡雯婷. 基于UKF参数估计的地月自由返回轨道设计 . 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(2): 178-183. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.02.012
[10]	贺波勇, 曹鹏飞, 罗亚中, 李海阳. 环月轨道交会的载人登月任务轨道与窗口规划 . 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(5): 471-476. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.05.008
[11]	沈自才, 代巍, 白羽, 刘荣强, 丁义刚, 刘业楠. 载人深空探测任务的空间环境工程关键问题 . 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(2): 99-107. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.001
[12]	王永滨, 蒋万松, 王磊, 黄伟. 载人登月舱月面着陆缓冲装置设计与研制 . 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(3): 262-267. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.03.010
[13]	倪彦硕, 施伟璜, 杨洪伟, 宝音贺西, 李俊峰. 利用Breakwell间距比法制定行星际探测中途修正策略 . 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(1): 83-89. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.013
[14]	张泽旭, 郑博, 周浩, 崔祜涛. 载人小行星探测任务总体方案研究 . 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(3): 229-235. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.03.007
[15]	高朝辉, 童科伟, 时剑波, 申麟. 载人火星和小行星探测任务初步分析 . 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(1): 10-19. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.01.002
[16]	周必磊, 陆希, 尤伟. 载人小行星探测的总体方案设想 . 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(1): 43-47. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.01.006
[17]	刘文俊, 郝万宏, 谌明, 李海涛. 异地天线组阵站间时延差修正技术研究与验证 . 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(3): 267-271. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.03.013
[18]	李文潇, AlexanderGUSEV, 平劲松, 张同杰. 双层结构月球的自由天平动与受迫天平动 . 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(3): 205-209. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2014.03.007
[19]	尚海滨, 崔平远, 熊旭, 武小宇. 载人小行星探测目标选择与轨道优化设计 . 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(1): 36-43.
[20]	侯建文, 周杰. “火星科学实验室”巡航段导航、制导与控制 . 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(2): 110-116.

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地月转移自由返回轨道偏差传播分析

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.009

1. 载人航天总体研究论证中心, 北京 100094

2. 国防科技大学航天科学与工程学院, 长沙 410073

基金项目: 载人航天领域预先研究项目(010101)

收稿日期: 2015-10-06
修回日期: 2015-12-31

关键词:

摘要: 地月转移自由返回轨道的稳定性分析对载人登月任务轨道设计及中途修正策略规划有着重要意义。本文在地月会合坐标系下,推导了地月转移自由返回轨道的偏差传递方程,并基于标称轨道数据和解析方法,得到了轨道偏差随时间的扩散规律。研究结果表明:轨道偏差会随着时间推移逐渐增大,特别是在绕月飞行后,偏差量迅速增加,偏差累积将使飞行器无法返回地球。因此,工程实际中不存在严格意义上的自由返回轨道,飞行器在地月飞行过程中必须要进行中途修正。