火星探测器同步轨道进入时间优化及控制

摘要

为了减少火星探测器在着落过程中的失联时间,对探测器从火星同步轨道开始至悬停的相关阶段,进行了一系列数理推导和简化,以动态规划模型对其进行统一,利用欧拉法将模型中各阶段的微分方程进行初步处理与完善,提出了基于自适应遗传算法的时间优化及控制方案,最终得到失联时间最优解279 s,进入大气时的探测器速度417.4 m/s,其与探测器和质心连线的夹角86.746°.本文通过多自由度微分方程组构建探测器着陆数学模型,最终得出质量变化量及优化时间,并与着陆过程视质量不变的情况作对比,得出其精确误差为15%.上述方案符合实际着陆情况,并在安全着陆的情况下减少了探测器的失联时间.