摘要
远距离逆行轨道(Distant Retrograde Orbit, DRO)是地月空间中的一类周期轨道,这类轨道具有长期稳定、入轨能量低的特点,可作为未来载人月球和载人火星任务的中转站。对于地球至DRO的两脉冲入轨任务,采用日月综合借力可以有效降低火箭发射脉冲和卫星平台入轨脉冲,从而最大化入轨质量,但是这类轨道动力学混沌且对初值非常敏感。本文旨在使用日月综合借力拓展DRO入轨脉冲包络,通过改进问题构造方法和提供解析梯度大幅提高了多步打靶收敛率,此外提出两层伪弧长延拓方法进一步降低了任务总脉冲。数值仿真采用共振比2:1的DRO轨道,脉冲最低解采用“LGA+WSB+2LGA”(月球借力+弱稳定边界+2次月球借力)的飞行模式,飞行时间123天,LEO发射脉冲3.125km/s,DRO入轨脉冲仅为19.7m/s。
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单位中国科学院; 中国科学院空间应用工程与技术中心