載人登月飛行器返回軌道設(shè)計(jì)與再入制導(dǎo)方法研究.pdf

1、對月球的探測是進(jìn)行深空探測的第一步，而進(jìn)行載人登月并建立月球基地是月球探測的終極目標(biāo)。現(xiàn)在對地月轉(zhuǎn)移軌道的研究已經(jīng)較為成熟，相比較而言，月地轉(zhuǎn)移軌道的研究還不是十分完善。對載人登月而言，安全地返回地球是任務(wù)的關(guān)鍵內(nèi)容。月球返回的極高的速度使得載人登月飛行器再入返回的條件十分惡劣。設(shè)計(jì)合理的再入制導(dǎo)方法是成功進(jìn)行再入的重要條件。本文就主要針對載人登月返回轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)和再入制導(dǎo)算法兩部分進(jìn)行研究。
　　首先，介紹了用到的時間系統(tǒng)和坐標(biāo)

2、系。采用曲線拼接法進(jìn)行返回軌道設(shè)計(jì)，確定了拼接參數(shù)。根據(jù)動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)原理，建立了載人登月飛行器再入運(yùn)動方程，并得到了極坐標(biāo)系下的表示形式。
　　然后，對載人登月返回轉(zhuǎn)移軌道初步設(shè)計(jì)算法進(jìn)行了研究。采用曲線拼接法進(jìn)行軌道設(shè)計(jì)，確定了設(shè)計(jì)的算法和流程。特別對月-地返回軌道、月心段軌道和著陸點(diǎn)地心經(jīng)度的計(jì)算方法以及搜索參數(shù)的修正進(jìn)行了研究。并通過仿真驗(yàn)證了該算法的正確性。
　　最后，本文對基于虛擬落點(diǎn)的預(yù)測-校正制導(dǎo)算法進(jìn)行了研