日地Halo轨道的多约束转移轨道分层微分修正设计

摘要

针对日-地系统L1点(简称SEL1点)Halo轨道转移轨道设计中存在的多约束与初值敏感性问题,提出一种基于分层微分修正与初值多项式的设计方法.首先定义平动点转移轨道设计过程中存在的约束条件,然后根据不同的终端约束条件,重点给出了同时考虑轨道高度、轨道倾角、升交点赤经与航迹角等多约束条件下的分层微分修正方法.通过分析约束变量与控制变量之间的关系,得到能够解决微分修正初值问题的初值表达式.最后在多约束条件下设计了从轨道高度为200 km的地球停泊轨道到SEL1点Halo轨道的转移轨道.仿真结果表明,分层微分修正方法能够处理多约束问题,且初值表达式可以为微分修正提供良好的初始条件,从而保证算法收敛,方法具有较好的实用性.