嫦娥六号飞行方案的任务几何规划方法

V412.4; 嫦娥六号任务实现了国际首次月背无人采样返回.飞行方案规划是探测器总体设计中重要的工作之一.传统的飞行方案规划方法通常将飞行方案规划转化为约束优化问题,存在着约束条件不能直接满足的缺点,并带来设计变量多、计算效率低、物理意义不明确等问题.提出了一种新的基于任务几何的飞行方案规划方法.该方法通过空间任务几何分析,充分利用地月和月地转移轨道对近月点位置的约束、日-地-月天体运动约束以及采样点与环月轨道面的几何约束,降低了设计变量维度,进而直接导出了飞行任务规划结果.该方法由于任务几何条件直接满足设计约束,因此大幅度提升了计算效率,同时还具有几何意义直观明确、设计结果易于验证等优点.该...

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Published in中国空间科学技术（中英文） Vol. 44; no. 6; pp. 1 - 15
Main Authors 孟占峰, 高珊, 赵峭, 张相宇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京空间飞行器总体设计部,北京 100094 05.12.2024
Subjects
月球探测
retrograde orbit
mission geometry
嫦娥六号
mission planning
飞行方案规划
逆行轨道
lunar exploration
任务几何
Chang'e-6 mission
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Summary:V412.4; 嫦娥六号任务实现了国际首次月背无人采样返回.飞行方案规划是探测器总体设计中重要的工作之一.传统的飞行方案规划方法通常将飞行方案规划转化为约束优化问题,存在着约束条件不能直接满足的缺点,并带来设计变量多、计算效率低、物理意义不明确等问题.提出了一种新的基于任务几何的飞行方案规划方法.该方法通过空间任务几何分析,充分利用地月和月地转移轨道对近月点位置的约束、日-地-月天体运动约束以及采样点与环月轨道面的几何约束,降低了设计变量维度,进而直接导出了飞行任务规划结果.该方法由于任务几何条件直接满足设计约束,因此大幅度提升了计算效率,同时还具有几何意义直观明确、设计结果易于验证等优点.该方法已经成功应用于嫦娥五号和嫦娥六号任务的飞行方案规划和轨道设计中,对后续月球探测型号也有推广和应用价值.
ISSN:1000-758X
DOI:10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0086