Метод расчета возмущенной траектории двухимпульсного перелета между гало-орбитой в окрестности точки L2 системы Солнце — Земля и окололунной орбитой
Авторы: Жуи Чжоу
Опубликовано в выпуске: #11(107)/2020
DOI: 10.18698/2308-6033-2020-11-2033
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Предложен новый метод решения задачи расчета возмущенной траектории двух-импульсного перелета между окололунной орбитой и гало-орбитой в окрестности точки L2 системы Солнце — Земля. В отличие от традиционных численных методов, этот метод имеет лучшую сходимость. На всех участках траектории учитываются ускорения от сил притяжения Земли, Луны и Солнца как точечных масс и ускорение от второй зональной гармоники геопотенциала. Расчет траектории перелета сводится к решению двухточечной краевой задачи для системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Разработанный метод основан на методе продолжения по параметру и не требует выбора начального приближения для решения краевой задачи. Приведены примеры и результаты анализа, выполненного на основе предложенного метода.
Литература
[1] Howell K.C., Kakoi M. Transfers between the Earth–Moon and Sun–Earth systems using manifolds and transit orbits. Acta Astronautica, 2006, vol. 59, pp. 367–380.
[2] Li Mingtao, Zheng Jianhua, Yu Xizheng, Gao Dong. Two impulses transfer trajectory design for Sun–Earth libration point missions. J. Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2009, vol. 35, no. 7, рр. 865–868.
[3] Петухов В.Г., Чжоу Жуи. Расчет возмущенной импульсной траектории перелета между околоземной и окололунной орбитами методом продолжения по параметру. Вестник МАИ, 2019, т. 26, № 2, с. 155–165.
[4] Petukhov V.G. One Numerical Method to Calculate Optimal Power-Limited Trajectories. IEPC-95-221, Moscow, 1995.
[5] Петухов В.Г. Оптимизация многовитковых перелетов между некомпланарными эллиптическими орбитами. Космич. исслед., 2008, т. 42, № 3, с. 260–279.
[6] Петухов В.Г. Оптимизация межпланетных траекторий космических аппаратов с идеально-регулируемым двигателем методом продолжения. Космич. исслед., 2008, т. 46, № 3, с. 224–237.
[7] Петухов В.Г. Метод продолжения для оптимизации межпланетных траекторий с малой тягой. Космич. исслед., 2012, т. 50, № 3, с. 258–270.
[8] Николичев И.А. Оптимизация многовитковых межорбитальных перелетов с двигателями малой тяги. Вестник МАИ, 2013, т. 20, № 5, с. 66–76.
[9] Richardson D.L. Halo Orbit Formulation for the ISEE-3 Mission. J. Guidance and Сontrol, 1980, vol. 3, no. 6, pp. 543–548.
[10] Ivanyukhin A.V., Petukhov V.G. Low-Energy Sub-Optimal Low-Thrust Trajectories to Libration Points and Halo-Orbits. Cosmic Research, 2019, vol. 57, no. 5, pp. 378–388.
[11] Report of the IAU Working Group on Cartographic Coordinates and Rotational Elements: 2009. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, 2011, vol. 109, pp. 101–135.