一、月球探测的进展与中国的月球探测(论文文献综述)
孙鹏举,刘建忠,王俊涛,雷丹泓,任曼[1](2022)在《数字月球云平台设计》文中研究表明随着月球探测与研究工作的深入以及行星科学一级学科的建设,为满足进一步的工程实施、科学研究、科普教育的需求,建设一个综合性的数字月球云平台成为我国月球科学发展中的一项重要任务。本文基于B/S架构,结合各领域应用需求,整合月球数据以及成果资源,利用现有的云计算和大数据的管理、分析、挖掘等先进技术,建设了月球科学数据体系和数据中心,设计了具有工程应用、科学研究、科普教育等多个功能模块的综合性平台,为我国月球科学的发展提供支撑。
李春来,刘建军,左维,苏彦,欧阳自远[2](2021)在《中国月球探测进展(2011-2020年)》文中研究说明回顾2011至2020年10年来中国月球探测的进展,重点介绍嫦娥三号和嫦娥四号任务工程实施情况以及取得的主要科学探测成果,展望中国月球和行星探测的未来发展.
裴照宇,刘继忠,王倩,康焱,邹永廖,张熇,张玉花,贺怀宇,王琼,杨瑞洪,王伟,马继楠[3](2020)在《月球探测进展与国际月球科研站》文中研究说明月球作为地球唯一的天然卫星,因其独一无二的位置资源、极具特点的环境资源、丰富的物质资源,是人类进行空间探测和开发利用太空的首选目标.地月系是太阳系探测的试验场,月球是迈向更远深空的中转站.月球科学研究对推动空间科学发展具有重要作用.月球资源开发利用对人类的可持续发展具有重要意义.近年来,我国月球探测取得了举世瞩目的成就,在完成"绕落回"三步走后,必将以更好地服务于月球科学探测和资源开发利用为目标,增进人类科学认知,拓展人类生存空间,服务人类社会可持续发展.本文梳理和评述了国内外月球探测发展现状与发展趋势,归纳了未来月球探测所涉及的主要任务、前沿科学问题和关键技术,提出我国月球探测发展建议.月球探测是建设航天强国的重要标志,当前我国正从航天大国迈向航天强国,在月球探测方面应该有大国思维,保持战略定力,继续发挥优势,牵头组织国际月球科研站大科学工程.
高永飞[4](2019)在《以地月空间站为空间港的载人月球探测轨道问题研究》文中认为在人类地球低轨道载人航天相关技术日臻成熟,国际空间站及未来中国空间站等地球低轨道资源初步形成的背景下,载人月球探测自上世纪六十年代以来再一次成为各航天大国开展载人航天活动的热点。与“阿波罗”任务不同,现今提出的各类载人月球探测飞行模式更注重其可持续性以及对各类飞行器的可重复使用,更倾向于基于现有的成熟技术以及现有的地球低轨道空间资源来开展载人月球探测。在此背景下,本文提出了以地球低轨道空间站为空间港、以月球轨道空间站为空间港以及以地球低轨道空间站和月球轨道空间站为空间港的三类可重复使用载人月球探测飞行模式。本文正是围绕这三类飞行模式中存在的轨道问题,深入系统地开展了空间站轨道面约束下地月月地转移轨道的建模与特征分析,对满足三类模式中货运补给需求的小推力地月转移进行了关键技术攻关。论文的主要工作如下:1、为地月空间运输系统的重复使用提供可行性依据。将地月空间划分为两部分:地球表面往返地球低轨道的穿越大气层部分,以及地球低轨道往返地月转移空间或月球空间的自由空间飞行部分;从速度增量需求的角度,对地月空间运输系统在自由空间的重复使用进行可行性分析。研究结果表明单级火箭载荷比介于4%~16%时,其可支持基于大气减速的地球低轨道往返月球低轨道,以及月面往返月球低轨道的飞行任务。2、开展以地球低轨道空间站为空间港的可重复使用载人月球探测转移轨道设计及特性分析。基于圆锥曲线拼接模型建立了地球低轨道空间站轨道面约束下的地月往返转移轨道设计模型;分析了地月往返转移轨道的轨道转移窗口、速度增量及转移时间特性;在月固坐标系下给出了空间站轨道面约束下的可达月球低轨道范围;利用高精度动力学模型对地月往返转移轨道进行了参数修正。3、开展以月球轨道空间站为空间港的可重复使用载人月球探测转移轨道设计及特性分析。在圆锥曲线拼接模型下,解析式地提出了快速求解月球轨道空间站轨道面约束下的地月往返转移轨道迭代设计算法;分析了迭代算法的收敛性及轨道转移窗口随月球轨道空间站轨道倾角、轨道高度的变化特征;完成了高精度动力学模型下的地月往返转移轨道设计。4、研究以地球低轨道空间站和月球轨道空间站为空间港的可重复使用载人月球探测转移轨道设计方法。在圆限制性三体模型下,提出了地月月地直接转移可达集概念,并对可达集的对称性进行了分析;通过求解最小近月距地月直接转移轨道对地月直接转移可达集进行了数值分析。基于近月三脉冲数学模型,提出了全月覆盖的最小燃耗地月直接转移轨道设计模型,并在月固坐标系下给出了从同一轨道面出发到达任意月球低轨道所需的近月三脉冲速度增量分布图;构建了地球低轨道空间站往返月球轨道空间站的转移轨道设计算法,并对连续轨道转移窗口内的速度增量和转移时间进行了特征分析。5、研究可重复使用载人月球探测中地月货运补给的小推力地月转移轨道设计。围绕小推力地月转移的月球捕获关键问题,基于Jacobi积分和零速度面首先建立了月球捕获的充分条件,提出了包含推力方向、推进效率以及飞行控制序列的小推力地月转移制导律;然后,基于常微分方程解的参数连续性理论,提出并证明了月球捕获集定理,以保证飞船被月球捕获;最后,基于月球捕获集定理开展了不同推力大小、不同推力效率阈值下的小推力地月转移轨道设计。研究结果表明,本文提出的小推力地月转移制导律对导航误差和开关机误差具有一定的鲁棒性,设计结果在燃料消耗上同最优解相当。通过本文的研究,解决了以地月空间站为空间港载人月球探测飞行模式中的相关轨道问题,为可持续载人月球探测体系论证提供了理论与技术支撑。
周晚萌[5](2019)在《载人探月序列任务有限推力轨道逆动力学设计方法研究》文中指出载人探月序列任务的设计与仿真,可以解耦多个飞行任务,有效减小任务规模,提高任务成功率,对我国载人登月任务实施具有重要的意义。本文主要针对基于环月空间站的载人月球探测序列任务展开研究,研究成果如下:提出了伪春分点有限傅里叶级数轨迹成型法。利用逆动力学解析法,建立了改进春分点摄动方程的逆动力模型,由此提出伪春分点有限傅里叶级数设计方法,研究了面内多圈大偏心率转移以及深空转移的小推力轨道设计。针对三体条件下的转移问题,将伪春分点有限傅里叶级数与圆锥曲线拼接法结合,提出一种求解地月三体问题的小推力轨道形状设计方法,为后续进一步设计无时间约束的地月转移任务提供了一种可行手段。提出了有限推力自由返回轨道的高精度逆仿真设计方法。给出近月伪参数的定义,基于近月伪参数建立了混合多圆锥截线算法流程,该方法要比圆锥曲线拼接法具有更高的精度,且可以保证高精度轨道设计的快速收敛。利用高精度轨道的逆仿真求解策略设计自由返回轨道,并分析了由脉冲转为有限推力所引起的引力损失上限。从速度增量与转移时间、设计参数可行范围以及发射窗口三个方面分析了自由返回轨道特性,为开展载人登月任务的窗口设计分析提供理论依据。提出了有限推力定点返回轨道高精度逆仿真设计方法。根据单脉冲月地返回轨道的可达域分析,推导了返回轨道存在判据,给出了基于单脉冲定点返回轨道的多层快速迭代设计方法。在脉冲轨道基础上,结合离散逆仿真系统,给出高精度多段有限推力定点返回轨道设计方法,将考虑出发点可达域扩展的多脉冲转移序列转化为多段有限推力序列,获得每次机动的开机时间以及推力的方向信息。提出了载人探月序列任务多时间尺度的窗口迭代设计方法。梳理基于环月空间站探月任务的多种飞行模式以及轨道共性特点,解耦任务设计流程,提出了跨时间尺度的序列任务窗口迭代设计方法。瞄准基于月球轨道空间站的登月方案,设计灵活可靠的仿真系统框架,在仿真平台上实现无人绕月、载人环月、载人登月、月球轨道空间站部署等任务仿真。本文通过对载人探月序列任务有限推力轨道的逆动力学设计方法研究,分别设计了小推力转移轨道、自由返回轨道、定点返回轨道,并将上述方法与窗口迭代设计方法相结合实现对载人月球探测序列任务窗口的迭代设计,最终利用通用仿真系统开展序列任务仿真。研究所获得的方法和结论可作为我国载人月球探测方案深化论证的重要工具,为我国载人登月方案设计及任务规划提供参考,同时为载人航天发展战略决策提供支撑。
张巧玲[6](2019)在《欧阳自远:点亮中国人的探月梦》文中指出50年前,1969年7月16日,美国"阿波罗11号"飞船点火升空,历时5天,登陆舱在月球静海地区着陆,尼尔·阿姆斯特朗和艾·奥尔德林两位宇航员相继踏上月球表面,开创了人类航天史上首次登陆地球以外的另一个天体的新纪元。如今,我国已经成功实施了嫦娥一号、二号、三号、四号任务并即将发射嫦娥五号,中国人千年奔月的梦想正一步步"点亮"……
聂涛[7](2019)在《月球微纳卫星长期有界编队轨道演化及控制问题研究》文中进行了进一步梳理月球及月球以远的深空探测再次成为各国航天活动的焦点,同上世纪六七十年代举国体制的航天活动不同的是,现代深空探测对任务的低成本提出了迫切需求,尤其随着以立方星为代表的微纳卫星技术的日渐成熟,利用微纳卫星及其编队进行深空探测任务备受青睐。卫星轨道的分析、设计与控制是航天任务最先切入点并贯穿始终,尤其是对摄动的处理是轨道相关研究的重点,与地球卫星不同,月球卫星受到的C22摄动与J2摄动相当,且三体摄动显着,针对地球卫星轨道的研究成果无法直接应用。本论文以月球轨道超长波天文观测微卫星项目为背景开展研究,面向微纳卫星编队月球探测任务,探讨复杂摄动下的长期轨道演化、编队飞行长期有界条件、环境力编队控制等相关问题,以期减弱摄动影响,并进而降低微纳卫星月球探测任务的长期燃料消耗。主要完成以下内容:在任务轨道设计时摄动力建模越精细,设计出的轨道越贴近实际,从而用于后期轨道保持的燃料消耗越小。为此,考虑月球J2、C22以及地球三体摄动等影响,提出了一种基于von-Zeipel变换的多摄动影响下月球卫星平瞬轨道根数显式转换和平均轨道动力学建模方法。该方法在构建月球J2、C22以及三体摄动等的哈密顿函数的基础上,通过von-Zeipel正则变换利用生成函数依次消除月球卫星轨道平近点角和地球相对月球轨道的轨道平近点角等角变量,基于哈密顿函数不变性约束确定消除短周期项和中周期项的显式生成函数和平均哈密顿方程,进而建立平瞬轨道根数显式转换关系和平均轨道动力学模型。将上述成果应用于月球卫星冻结轨道设计,给出了约束平均轨道偏心率、轨道倾角以及近地点幅角等不变的冻结轨道条件,为月球探测任务轨道设计提供了技术参考。最后,开展了数值仿真,结果表明所提出的平瞬轨道根数转换更为精确,设计的冻结轨道更为稳定。成员卫星长期保持在有界范围内是编队飞行的必要条件,考虑J2、C22以及地球三体摄动等影响,提出了编队卫星平均距离计算方法,给出了平均距离保持不变的月球冻结轨道卫星编队有界条件解析表达式和一种基于优化模型的月球任意轨道卫星编队长期有界条件设计方法。在复杂摄动影响下的冻结轨道平均动力学模型的基础上,利用其指数矩阵函数形式解推导出平均距离的解析表达式,进而推导出月球冻结轨道编队相对距离不变的解析有界条件。针对主星为任意轨道的情况,利用平均距离解析表达式构建了以各阶运动状态二次项加权为目标函数、以初始相对距离为约束的优化模型,利用拉格朗日乘子法求解得到编队长期有界的约束条件,并讨论了目标函数的权重因子对有界条件设计的影响。最后,针对主星位低轨和高轨、冻结与非冻结轨道等多种编队场景进行仿真,结果表明本文给出的解析有界条件依赖于平均相对距离的计算精度,使其更适用设计轨道冻结轨道编队,而基于优化的有界条件设计方法对平均相对距离的计算精度依赖更小,适用于各类型月球轨道编队,为编队构型设计提供了技术支撑。月球高轨卫星受到的地球三体摄动远大于其他摄动,选择月球高轨可降低非中心引力场摄动的影响。为此,考虑地球的轨道偏心率、轨道倾角等影响下的一般三体摄动模型,通过一次平均消除一般三体摄动对月球高轨卫星运动的短周期影响,并采用级数分析法和数值仿真对长周期运动进行定性与定量分析,得到了编队卫星轨道间偏心率、轨道倾角以及升交点赤经之差引起了一次平均相对距离大周期震荡的主要结论,进一步约束上述差分轨道参数、一次平均相对速率等变化,推导得到了解析化的月球高轨卫星编队长期有界条件。最后,通过数值仿真验证了该方法的有效性。为进一步降低微纳卫星编队控制的燃料消耗,采用太阳光压等环境力进行月球卫星轨道控制是一种可行的技术途径。为此,采用平均轨道根数作为反馈控制变量,提出了一种利用差分太阳光压的月球卫星编队有界保持控制切换律,并利用有限时间稳定性理论证明了控制系统的稳定性。该控制律能够根据相对轨道迹向上平均相对距离的变化趋势,对太阳光压投影面积进行调节,以产生差分太阳光压抑制迹向上相对距离的增长,进而达到无耗燃卫星轨道编队控制的目的。采用级数分析方法研究J2、C22、三体摄动、太阳光压摄动下的相对运动规律,结果表明通过差分太阳光压调整差分轨道半长轴能够有效消除相对距离增加,控制系统闭环仿真验证了所提出的控制方法可以减缓相对距离的长期增加,使编队几年内都能够保证相对稳定。
程子龙[8](2017)在《采用可重复使用地月转移飞船的载人月球探测系统建模与优化研究》文中研究指明开展载人月球探测对于探究月球和太阳系的演化历程,拓展和提升空间科学和空间应用技术,开发和利用地月空间资源、构建地月经济圈等具有重要意义。载人月球探测任务周期长、成本高、风险大,开展探测系统方案的建模与优化研究,可以明确火箭运载能力需求,合理规划登月模块类型和规模,有利于降低载人登月任务的研发难度、缩短任务研发周期、减小任务风险。可重复使用是降低载人月球探测任务成本的重要途径,载人飞船作为载人月球探测系统中的高价值目标,其重复使用的相关研究一直备受关注。本文系统研究了基于Agent的载人月球探测系统建模方法和基于改进粒子群的载人月球探测系统决策优化方法;分析了基于近地轨道空间站支持的地月转移飞船重复使用方案,对其中关键的停泊速度增量进行了建模和优化;开展了载人月球探测系统运载火箭、近地轨道出发质量和地面出发质量的建模和优化研究。分析了载人月球探测系统的结构与功能,提出了Agent的描述模型、行为模型的描述框架,建立了载人飞船、推进飞行器、运载火箭的个体Agent模型以及多Agent交互模型。针对多Agent系统影响因素紧密耦合的特点,提出了计算试验与数据分析相结合的影响因素分析方法,通过算例验证了分析方法的有效性。为提升标准粒子群算法的全局收敛性,实现载人月球探测系统多因素耦合问题的决策优化,设计了粒子群邻域半径随迭代次数的动态更新模型,同时借鉴生物免疫学中阴性选择机制,提出了变邻域半径阴性选择粒子群算法。基于标准测试函数对改进粒子群算法的设计参数和优化效果进行分析和验证,通过应用算例验证了算法的有效性。分析了基于近地轨道空间站支持的地月转移飞船重复使用方案,建立了可重复使用载人飞船大气再入与变轨机动的动力学模型,分析了再入过程的动压、过载和热流密度等路径约束,分析了停泊速度增量的影响因素及影响规律。针对停泊速度增量的影响参数之间紧密耦合、影响趋势各异且存在边界约束的特性,采用改进粒子群算法实现了飞船再入轨道参数、飞船设计参数和控制参数的联合优化,根据算例中设定的优化参数取值范围,载人飞船停泊速度增量可以优化到100m/s量级。通过对载人飞船重复使用方案与一次性方案的计算分析表明:对于长期载人月球探测任务而言,采用可重复使用地月转移飞船方案将具有更小的质量规模和更低的任务成本。建立了运载火箭发射动力学模型和路径约束模型,提出了由改进粒子群算法和拉格朗日方程构成的运载火箭质量双层迭代优化模型,实现了运载火箭各级关机质量比和推重比的联合优化。建立了考虑飞行器干重和推进剂蒸发的推进飞行器质量计算模型,构建了基于Agent的载人月球探测系统近地轨道出发质量计算模型,采用多Agent强化学习算法优化得到了具有最小近地轨道出发质量的推进剂选型和推进任务分配方案。对可重复使用载人月球探测系统的后续飞行模式分析表明:选择空间站安全半径下方的近地轨道作为地月转移飞船与地月转移飞行器的对接轨道,能够在保证任务安全性的前提下,使得探测系统的近地轨道出发质量规模最小。针对近地轨道出发质量和运载火箭质量优化问题参数空间的异构性特征,建立了基于改进粒子群和强化学习的分层混合优化模型,实现了载人月球探测系统地面出发质量的优化。本文基于Agent建模方法实现了载人月球探测系统中个体Agent与多Agent交互行为的建模,提出了计算试验与数据分析相结合系统影响因素分析方法。为了实现载人月球探测系统中多因素耦合问题的决策优化,设计了变邻域半径阴性选择粒子群算法,并采用标准测试函数和应用算例验证了算法的有效性。分析了基于近地轨道空间站支持的地月转移飞船重复使用方案,采用设计的改进粒子群算法实现了载人飞船近地轨道停泊速度增量的优化,从方案所需速度增量角度论证了可重复使用方案的可行性。针对载人月球探测系统运载火箭质量、近地轨道出发质量和地面出发质量规模的优化问题,分别采用强化学习、改进粒子群和分层混合优化模型实现了系统质量规模的优化,可以为采用可重复使用地月转移飞船的载人月球探测系统方案的分析和论证提供参考。
叶培建,于登云,孙泽洲,申振荣[9](2016)在《中国月球探测器的成就与展望》文中认为全面而简要地回顾了国内外月球探测的发展历程,介绍了中国月球探测器的工程研制和飞行任务实施情况,总结了中国月球探测器取得的技术成就和科学成果,展望了中国月球探测器的未来发展。
侯建文,赵晨,常立平,陈辉,钱海鹏[10](2015)在《未来月球探测总体构想》文中认为20世纪70年代以来,美苏等国已经对月球展开多种手段的探测;近年,美国、日本、俄罗斯等多个国家又开始展开月球探测,并提出机器人探测月球、建立月球基地等一系列月球探测目标。基于此背景,根据月球探测一般趋势,提出了由月球前哨站工程、机器人登月工程、短期月球基地以及长期月球基地四步构成的未来月球探测构想,提出了四步走的总体科学目标、工程目标与每一步具体任务构想,阐述了四步之间的内在联系,并在此基础上提出了未来月球探测关键技术。
二、月球探测的进展与中国的月球探测(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、月球探测的进展与中国的月球探测(论文提纲范文)
(1)数字月球云平台设计(论文提纲范文)
0 引言 |
1 数字月球的顶层设计 |
2 数字月球云平台软件架构 |
3 数字月球云平台功能设计 |
3.1 资源浏览 |
3.2 科学研究 |
3.2.1 专题研究 |
(1)新一代全月控制网 : |
(2)形貌月球: |
(3)地质月球: |
(4)资源月球: |
(5)空间月球: |
3.2.2 算法模型 |
3.2.3 数据挖掘 |
3.2.4 科研态势感知 |
3.3 工程应用 |
3.3.1 着陆区选址 |
3.3.2 虚拟仿真 |
3.4 科普教育 |
3.4.1 月球科学科普 |
3.4.2 月球探测工程科普 |
3.4.3 深空探测科普 |
3.5 系统管理 |
3.5.1 用户管理 |
3.5.2 数据管理 |
3.5.3 系统设置 |
3.5.4 系统总览 |
4 结束语 |
(1)设计了数字月球云平台的总体架构: |
(2)提出月球科学大数据中心建设框架: |
(3)设计了按需服务的数字月球云平台的功能模块: |
(2)中国月球探测进展(2011-2020年)(论文提纲范文)
0 引言 |
1 近10年月球探测进展 |
1.1 工程实施 |
1.1.1 嫦娥三号任务 |
1.1.2 嫦娥四号任务 |
1.1.3 三期工程试验任务(再入返回飞行试验任务) |
1.2 科学探测成果 |
1.2.1 嫦娥三号任务 |
1.2.2 嫦娥四号任务 |
1.2.2. 1 月球背面巡视区形貌和矿物组成 |
1.2.2. 2 月球背面巡视区月表浅层结构 |
1.2.2. 3 月球背面辐射环境 |
1.2.2. 4 月基低频射电天文观测及数据分析 |
1.3 月球科学数据标准规范 |
2 未来展望 |
(3)月球探测进展与国际月球科研站(论文提纲范文)
1 国外月球探测现状与趋势 |
1.1 发展现状 |
1.2 发展趋势 |
1.3 未来主要任务 |
2 我国月球探测发展现状与特点 |
2.1 发展现状 |
2.2 发展特点 |
3 我国月球探测发展建议:共商共建共享国际月球科研站 |
3.1 目标及意义 |
3.2 构建理念 |
3.3 国际合作建议 |
3.4 建设思路建议 |
4 结语 |
(4)以地月空间站为空间港的载人月球探测轨道问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 载人月球探测的内涵与意义 |
1.1.2 月球探测历程及载人月球探测的发展趋势 |
1.1.3 以地月空间站为空间港的可重复使用载人月球探测及相关轨道问题 |
1.2 相关研究进展综述 |
1.2.1 载人月球探测飞行模式的发展 |
1.2.2 脉冲式地月往返转移轨道设计 |
1.2.3 地月\月地转移轨道的全月覆盖 |
1.2.4 小推力地月转移轨道设计 |
1.3 论文研究内容和组织结构 |
第二章 地月空间动力学及可重复使用地月空间运输系统的可行性分析 |
2.1 月球空间坐标系 |
2.2 地月空间动力学模型 |
2.2.1 月球运动特性 |
2.2.2 圆锥曲线拼接模型 |
2.2.3 圆限制性三体问题 |
2.2.4 高精度动力学模型 |
2.3 可重复使用地月空间运输的区域划分与可行性分析 |
2.3.1 地月空间的区域划分 |
2.3.2 可重复使用地月空间运输的可行性分析 |
2.4 小结 |
第三章 地球低轨道空间站往返月球轨道的转移轨道设计 |
3.1 引言 |
3.2 地球低轨道空间站约束下的转移轨道设计 |
3.2.1 地球低轨道空间站出发的地月转移轨道 |
3.2.2 返回地球低轨道空间站的月地转移轨道 |
3.3 转移轨道特征分析 |
3.3.1 轨道转移窗口 |
3.3.2 速度增量及转移时间 |
3.3.3 地球低轨道空间站轨道面约束下的月球低轨道特性 |
3.4 高精度动力学模型修正 |
3.5 地球低轨道空间站往返月球的任务分析 |
3.6 小结 |
第四章 地球低轨道往返月球轨道空间站的转移轨道设计 |
4.1 引言 |
4.2 二体轨道边值问题中的端点状态关系 |
4.3 月球轨道空间站约束下的转移轨道 |
4.3.1 设计算法 |
4.3.2 算法收敛性分析 |
4.4 转移轨道特性分析 |
4.4.1 轨道转移窗口 |
4.4.2 速度增量及转移时间 |
4.5 高精度动力学模型修正 |
4.6 小结 |
第五章 地球低轨道空间站与月球轨道空间站之间的往返转移轨道设计 |
5.1 引言 |
5.2 圆限制性三体问题下的地月\月地直接转移可达集 |
5.2.1 地月\月地直接转移可达集的定义 |
5.2.2 最小近月距地月直接转移轨道 |
5.2.3 双脉冲地月直接转移轨道设计 |
5.2.4 数值计算 |
5.3 近月三脉冲全月覆盖转移轨道设计 |
5.3.1 近月三脉冲的数学模型 |
5.3.2 基于近月三脉冲的最小燃耗全月覆盖地月直接转移轨道设计 |
5.3.3 数值分析 |
5.4 地球低轨道空间站出发到达月球轨道空间站的转移轨道设计 |
5.4.1 轨道设计 |
5.4.2 数值计算 |
5.5 月球轨道空间站出发返回至地球低轨道空间站的转移轨道设计 |
5.5.1 月地直接转移可达集 |
5.5.2 轨道设计 |
5.5.3 数值计算 |
5.6 小结 |
第六章 可重复使用地月货运飞船的小推力地月转移轨道设计 |
6.1 引言 |
6.2 推力作用下的圆限制性三体模型 |
6.3 月球捕获条件及制导律设计 |
6.3.1 月球捕获条件 |
6.3.2 推力方向 |
6.3.3 推进效率 |
6.3.4 飞行控制序列 |
6.4 月球捕获集定理及其证明 |
6.5 结果与讨论 |
6.5.1 示例1 |
6.5.2 示例2 |
6.5.3 示例3 |
6.6 鲁棒性分析 |
6.6.1 导航误差 |
6.6.2 开关机误差 |
6.7 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要研究成果及创新点 |
7.2 下一步研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
参与的科研项目 |
(5)载人探月序列任务有限推力轨道逆动力学设计方法研究(论文提纲范文)
缩略词表 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 载人月球探测研究概况 |
1.1.1 载人月球探测意义 |
1.1.2 国内外月球探测发展与现状 |
1.2 载人探月序列飞行任务规划 |
1.2.1 飞行任务方案选择 |
1.2.2 飞行序列任务规划 |
1.3 探月有限推力轨道逆动力学设计 |
1.3.1 地月空间转移问题研究现状 |
1.3.2 有限轨道优化问题研究现状 |
1.3.3 系统逆动力学研究现状 |
1.4 选题依据与论文内容安排 |
1.4.1 选题依据 |
1.4.2 论文内容安排 |
第二章 轨道优化模型与系统逆动力学方法 |
2.1 引言 |
2.2 坐标系定义 |
2.3 地月转移轨道模型 |
2.3.1 四段双二体拼接模型 |
2.3.2 高精度轨道积分模型 |
2.4 小推力轨迹优化设计模型 |
2.4.1 基本动力学模型 |
2.4.2 改进春分点轨道模型 |
2.4.3 不同的参数化轨迹 |
2.5 系统逆动力学方法 |
2.5.1 系统可逆性定义 |
2.5.2 逆动力学解析求解方法 |
2.5.3 逆仿真数值求解方法 |
2.5.4 仿真算例分析 |
2.6 小结 |
第三章 小推力地月转移轨道逆动力学解析设计方法 |
3.1 引言 |
3.2 伪春分点有限傅里叶级数的逆动力学解析法 |
3.2.1 伪春分点根数的初步拟合 |
3.2.2 轨道逆动力学解析设计 |
3.2.3 伪春分点傅里叶级数法 |
3.3 二体条件下的小推力转移轨道设计分析 |
3.3.1 小推力面内交会轨道设计 |
3.3.2 小推力空间交会轨道设计 |
3.4 三体条件下的小推力地月转移窗口分析 |
3.4.1 PE-FFS双二体拼接法 |
3.4.2 影响球入射能量分析 |
3.4.3 小推力转移算例分析 |
3.5 小结 |
第四章 有限推力自由返回轨道高精度逆仿真设计 |
4.1 引言 |
4.2 基于近月点的自由返回轨道设计问题 |
4.2.1 近月伪参数集 |
4.2.2 轨道约束参数 |
4.3 地月自由返回轨道高精度逆仿真求解策略 |
4.3.1 近月伪参数的轨道初步设计 |
4.3.2 混合多圆锥截线设计策略 |
4.3.3 单段有限推力逆仿真设计 |
4.3.4 算例分析 |
4.4 地月自由返回轨道特性分析 |
4.4.1 速度增量与转移时间分析 |
4.4.2 设计参数可行范围分析 |
4.4.3 转移窗口与燃耗分析 |
4.5 小结 |
第五章 有限推力定点返回轨道高精度逆仿真设计方法 |
5.1 引言 |
5.2 一般月地返回轨道可达域分析 |
5.2.1 一般月地返回轨道设计 |
5.2.2 近月伪参数的可达域分析 |
5.3 单脉冲定点返回轨道的多层快速迭代设计 |
5.3.1 定点返回轨道存在性判据 |
5.3.2 航程角固定的轨道设计 |
5.3.3 航程角可调的轨道设计 |
5.4 定点返回轨道的有限推力逆仿真求解策略 |
5.4.1 出发点可达域扩展的多脉冲转移 |
5.4.2 有限多推力弧段逆仿真设计策略 |
5.4.3 仿真算例验证 |
5.5 小结 |
第六章 载人探月序列任务多时间尺度窗口迭代设计 |
6.1 引言 |
6.2 载人探月序列任务解耦分析 |
6.2.1 载人月球探测飞行方案 |
6.2.2 方案迭代设计流程分析 |
6.3 载人月球探测任务年窗口分析 |
6.3.1 光照约束分析 |
6.3.2 月面工作时长约束分析 |
6.3.3 着陆场定点返回约束分析 |
6.3.4 任务年窗口分析 |
6.4 载人月球探测任务窗口迭代设计 |
6.4.1 飞行轨道月窗口分析 |
6.4.2 飞行轨道零窗口设计 |
6.4.3 设计结果的仿真验证 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要研究成果 |
7.2 进一步研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
(6)欧阳自远:点亮中国人的探月梦(论文提纲范文)
三十五年的“天石”情缘 |
邂逅壮丽的陨石雨 |
“阿波罗”的诱惑 |
历史转折点 |
坎坷的论证路 |
雷厉风行的“铁三角” |
古稀之年的殚精竭虑 |
把科学进行到底 |
当好顾问 |
画圆中国深空梦 |
科普是责任也是助推器 |
(7)月球微纳卫星长期有界编队轨道演化及控制问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源及研究目的和意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 课题研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状与分析 |
1.2.1 微纳卫星月球探测任务 |
1.2.2 轨道摄动理论 |
1.2.3 编队有界飞行条件 |
1.2.4 基于太阳光压的轨道控制 |
1.3 论文的主要研究内容 |
第2章 基于von-Zeipel变换的月球卫星平均轨道动力学建模与分析 |
2.1 引言 |
2.2 平均轨道动力学 |
2.2.1 短周期项消除 |
2.2.2 中周期项消除 |
2.2.3 平均轨道根数与瞬时轨道根数转化关系 |
2.2.4 轨道动力学方程 |
2.3 冻结轨道条件 |
2.4 数值仿真 |
2.5 本章小结 |
第3章 地月引力摄动下编队长期有界条件 |
3.1 引言 |
3.2 平均相对轨道动力学 |
3.3 平均相对距离 |
3.4 长期有界编队飞行设计 |
3.4.1 不变平均距离条件 |
3.4.2 优化有界条件 |
3.5 数值仿真 |
3.5.1 主星位于低轨冻结轨道 |
3.5.2 主星位于高轨冻结轨道 |
3.5.3 主星位于非冻结轨道 |
3.6 本章小结 |
第4章 地球三体摄动下高轨编队长期有界解析条件 |
4.1 引言 |
4.2 一次平均与二次平均轨道动力学 |
4.2.1 平均势能函数 |
4.2.2 一般三体摄动下的轨道动力学方程 |
4.2.3 仿真对比 |
4.3 一次平均相对运动 |
4.3.1 一次平均相对轨道动力学 |
4.3.2 一次平均相对速率 |
4.3.3 相对速率分析 |
4.4 解析有界条件 |
4.5 数值仿真 |
4.6 本章小结 |
第5章 基于差分太阳光压的微纳卫星编队控制方法 |
5.1 引言 |
5.2 轨道动力学 |
5.3 相对运动 |
5.3.1 相对动力学方程 |
5.3.2 相对速率 |
5.3.3 相对速率的分析 |
5.4 基于平均轨道根数的编队控制 |
5.4.1 控制律设计 |
5.4.2 稳定性分析 |
5.5 数值仿真 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 平均轨道与瞬时轨道转换关系项 |
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
个人简历 |
(8)采用可重复使用地月转移飞船的载人月球探测系统建模与优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 载人月球探测系统研究现状 |
1.2.1 载人月球探测系统概述 |
1.2.2 载人月球探测相关计划和进展 |
1.2.3 载人月球探测系统建模研究进展 |
1.2.4 载人月球探测系统优化研究进展 |
1.3 论文研究内容和组织结构 |
第二章 基于Agent的载人月球探测系统建模 |
2.1 引言 |
2.2 载人月球探测系统分析 |
2.2.1 载人月球探测系统结构与功能 |
2.2.2 载人月球探测系统构成要素的主要数学模型 |
2.3 基于Agent的载人月球探测系统建模 |
2.3.1 载人月球探测系统Agent描述模型 |
2.3.2 载人月球探测系统Agent行为模型 |
2.3.3 载人月球探测系统Agent交互模型 |
2.4 基于计算试验和数据分析的系统影响因素分析 |
2.4.1 基于计算试验和数据分析的影响因素分析方法 |
2.4.2 应用算例 |
2.5 小结 |
第三章 基于改进粒子群的多Agent系统决策优化方法 |
3.1 引言 |
3.2 变邻域半径阴性选择粒子群算法分析与设计 |
3.3 变邻域半径阴性选择粒子群算法验证与应用 |
3.3.1 基于标准测试函数的改进粒子群算法分析与验证 |
3.3.2 应用算例 |
3.4 小结 |
第四章 可重复使用地月转移飞船近地轨道停泊速度增量建模与优化 |
4.1 引言 |
4.2 地月转移飞船重复使用方案分析 |
4.3 地月转移飞船大气减速重复使用方案建模与约束分析 |
4.3.1 大气再入段建模与约束分析 |
4.3.2 变轨机动段建模与约束分析 |
4.4 停泊速度增量影响因素及影响规律分析 |
4.4.1 停泊速度增量影响因素分析 |
4.4.2 停泊速度增量影响因素的影响规律分析 |
4.5 基于变邻域半径阴性选择粒子群的停泊速度增量优化 |
4.5.1 停泊速度增量优化问题建模 |
4.5.2 基于变邻域半径阴性选择粒子群的停泊速度增量优化 |
4.5.3 算例分析与讨论 |
4.6 小结 |
第五章 基于Agent的载人月球探测系统质量建模与优化 |
5.1 引言 |
5.2 基于变邻域半径阴性选择粒子群的运载火箭质量优化 |
5.2.1 运载火箭质量计算模型 |
5.2.2 基于变邻域半径阴性选择粒子群的运载火箭质量优化 |
5.2.3 算例分析与讨论 |
5.3 基于多Agent强化学习的近地轨道出发质量优化 |
5.3.1 飞行器质量计算模型与影响因素分析 |
5.3.2 基于Agent的近地轨道出发质量建模 |
5.3.3 基于多Agent强化学习的近地轨道出发质量优化 |
5.3.4 算例分析与讨论 |
5.4 基于改进粒子群和强化学习的地面出发质量优化 |
5.4.1 载人月球探测系统地面出发质量优化问题概述 |
5.4.2 基于改进粒子群和强化学习的地面出发质量优化 |
5.4.3 算例分析与讨论 |
5.5 小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 论文工作总结 |
6.2 未来研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
附录 A 标准测试函数及其在二维情况下的图形 |
附录 B 采用不同类型推进剂的推进飞行器参数 |
(9)中国月球探测器的成就与展望(论文提纲范文)
2 中国月球探测器取得的成就 |
2.1 取得的工程技术成就 |
2.2 取得的科学成果 |
2.3 取得的人才队伍和基础设施建设成就 |
3 中国月球探测器技术发展展望 |
3.1 中国月球探测后续发展设想 |
3.2 月球探测器工程技术发展建议 |
3.3 月球科学研究发展建议 |
4 结束语 |
(10)未来月球探测总体构想(论文提纲范文)
1 引言 |
2 月球探测发展趋势分析 |
2. 1 月球探测历史与现状 |
2. 2 未来月球基地规划 |
2. 3 月球原位资源技术发展 |
2. 4 未来月球基地建设方案 |
2. 5 月球探测趋势小结 |
3 后续月球探测构想 |
3. 1 后续月球探测科学目标 |
3. 2 后续月球探测工程目标 |
3. 3 四步走的未来月球探测构想 |
3. 4 未来月球探测任务设想 |
4 未来月球探测关键技术 |
5 结论 |
四、月球探测的进展与中国的月球探测(论文参考文献)
- [1]数字月球云平台设计[J]. 孙鹏举,刘建忠,王俊涛,雷丹泓,任曼. 矿物岩石地球化学通报, 2022
- [2]中国月球探测进展(2011-2020年)[J]. 李春来,刘建军,左维,苏彦,欧阳自远. 空间科学学报, 2021(01)
- [3]月球探测进展与国际月球科研站[J]. 裴照宇,刘继忠,王倩,康焱,邹永廖,张熇,张玉花,贺怀宇,王琼,杨瑞洪,王伟,马继楠. 科学通报, 2020(24)
- [4]以地月空间站为空间港的载人月球探测轨道问题研究[D]. 高永飞. 国防科技大学, 2019(01)
- [5]载人探月序列任务有限推力轨道逆动力学设计方法研究[D]. 周晚萌. 国防科技大学, 2019(01)
- [6]欧阳自远:点亮中国人的探月梦[J]. 张巧玲. 神剑, 2019(04)
- [7]月球微纳卫星长期有界编队轨道演化及控制问题研究[D]. 聂涛. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [8]采用可重复使用地月转移飞船的载人月球探测系统建模与优化研究[D]. 程子龙. 国防科技大学, 2017(02)
- [9]中国月球探测器的成就与展望[J]. 叶培建,于登云,孙泽洲,申振荣. 深空探测学报, 2016(04)
- [10]未来月球探测总体构想[J]. 侯建文,赵晨,常立平,陈辉,钱海鹏. 载人航天, 2015(05)