平動點(diǎn)低能量軌道轉(zhuǎn)移方法

　　本書以日地系統(tǒng)/地月系統(tǒng)平動點(diǎn)軌道及其不變流形為研究對象，圍繞平動點(diǎn)軌道的基礎(chǔ)理論和實際應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)論述，主要內(nèi)容分布如下：第1章主要介紹了平動點(diǎn)軌道低能量轉(zhuǎn)移的目的和意義，并回顧總結(jié)了平動點(diǎn)軌道理論的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。第2章到第5章共同組成本書的基礎(chǔ)理論部分。第2章介紹了圓形、橢圓形、受攝圓形限制性三體問題以及限制性四體問題的基本數(shù)學(xué)原理和數(shù)學(xué)表征。第3章重點(diǎn)闡述了平動點(diǎn)軌道動力學(xué)，涵蓋了對平動點(diǎn)求解、平動點(diǎn)穩(wěn)定性分析、平動點(diǎn)附近軌道運(yùn)動的解釋和說明。第4章圍繞不變流形和流形拼接方法展開，系統(tǒng)論述了平動點(diǎn)與周期軌道和擬周期軌道附近的不變流形，給出了不變流形的拼接方法和利用流形拼接的軌道轉(zhuǎn)移設(shè)計方法。第5章重點(diǎn)聚焦了借力飛行技術(shù)，分層次討論了無推力借力飛行技術(shù)、有推力借力飛行技術(shù)、氣動借力飛行技術(shù)以及深空機(jī)動借力飛行技術(shù)。在系統(tǒng)介紹基礎(chǔ)理論之后，第6～9章共同組成了本書的理論應(yīng)用部分。第6章重點(diǎn)介紹了探測器從地球出發(fā)飛抵日地系統(tǒng)平動點(diǎn)軌道的轉(zhuǎn)移特性及軌道設(shè)計方法，設(shè)計中同時考慮了停泊軌道高度、傾角、升交點(diǎn)赤經(jīng)等多個約束，給出了可以有效處理初值猜想問題的初值表達(dá)式，討論了不同地球停泊軌道約束、不同目標(biāo)軌道幅值和入軌點(diǎn)對轉(zhuǎn)移軌道的影響。第7章闡述了圓形限制性三體模型與限制性四體模型下的月球借力低能量轉(zhuǎn)移設(shè)計方法，建立了能夠有效構(gòu)造月球借力轉(zhuǎn)移軌跡的約束集合，給出了 的入軌點(diǎn)區(qū)間，獲得了太陽引力作用下不同初始相位角的轉(zhuǎn)移軌道特性。第8章介紹了不同三體系統(tǒng)間平動點(diǎn)軌道的低能量轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計方法，提出了流形拼接點(diǎn)搜索方法和流形拼接機(jī)會描述方法，依托地月三體系統(tǒng)中5個平動點(diǎn)詳細(xì)討論了平面周期軌道之間、平面軌道與三維軌道之間、三維平動點(diǎn)軌道之間的轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計思路。第9章給出了基于平動點(diǎn)軌道的火星探測應(yīng)用示例，考慮了轉(zhuǎn)移過程中火星真實位置的影響，提出了僅考慮地球借力、月球借力結(jié)合地球借力的兩種奔火軌道設(shè)計方法。希望本書能夠幫助相關(guān)領(lǐng)域的研究人員 加全面地了解平動點(diǎn)及平動點(diǎn)軌道的研究基礎(chǔ)和進(jìn)展，為進(jìn)一步開展平動點(diǎn)空間任務(wù)探索和設(shè)計提供助力。

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