载人月球极地探测定点返回轨道设计

摘要

针对载人月球极地探测任务,对定点返回轨道优化设计问题进行了研究.根据月球极地轨道的特性,介绍了三种返回轨道机动方案.结合三脉冲变轨方案,采用了从初步计算到精确计算的串行求解策略,对定点返回轨道进行优化设计.初步计算阶段,建立了基于近月点伪参数的三段二体拼接模型,将三脉冲机动段与月球逃逸段解耦,求解轨道初值;精确计算阶段,提出了两段拼接方法,分别进行逆向和正向高精度数值积分.经过仿真测试,验证了该策略求解的有效性和准确性.最后,通过大量的仿真计算,分析了定点返回轨道的特性.研究结论对未来载人月球极地探测定点返回轨道方案的设计具有重要的参考价值.