面向木卫四捕获任务的木星系巡游轨道设计
Abstract
<p indent="0mm">多次引力辅助轨道设计是巨行星系统探测任务设计中不可缺少的一步. 面向我国未来的深空探测计划, 本文针对木卫四捕获任务的木星系巡游轨道进行设计优化, 提出了一种多阶段巡游轨道优化设计方法, 在圆锥曲线拼接模型下实现航天器从木星捕获到多木卫飞越探测再到木卫四科学环绕轨道的低消耗转移. 首先根据不同任务阶段给出了对应的轨道设计方法. 然后利用Tisserand图分析将整个飞行任务分为三个阶段并给出了木卫飞越序列, 并分别采用分支定界、动态规划和杠杆转移三种方法进行优化设计. 以最小化速度增量为目标, 在实际星历模型下给出了多种可行轨道设计方案并进行了分析比较, 与现有的计算结果相比能够进一步节省该任务所需的燃料消耗. 所提出的多阶段设计方法也可应用于其他行星系统, 为未来的深空任务轨道设计提供参考.</p>
