基于准流形方法日地系L3点转移轨道设计

摘要

针对深空探测中轨道转移时间长且能量消耗较大的问题,提出基于准流形实现从地球停泊轨道到日地系L3点转移轨道的设计方法.在日地限制性三体问题模型下,在L1点或L2点Halo轨道上施加扰动推力,构造准流形,利用其非线性三体动力学特性,通过霍曼转移轨道与近地轨道进行拼接,使航天器进入准流形后能够无动力滑行到L3点附近区域.在准流形与L3点周期轨道交点,施加速度脉冲,使航天器进入相应周期轨道,从而完成轨道转移.仿真结果表明,利用该方法所得结果与基于不变流形的转移轨道相比,能将速度增量从4 398 m/s减少为4 014 m/s,并将转移时间从9年以上缩短到7.3年以内,有效地提高了航天器的工作效率.