王悦
- 作品数：18 被引量：16H指数：2
- 供职机构：北京航空航天大学宇航学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 基于脉冲控制的航天器顺光抵近与顺光构型维持
- 2023年
- 研究对空间目标近距离顺光抵近与顺光构型维持的脉冲控制问题.顺光抵近指航天器保持位置近似位于目标—太阳连线上,对目标实施抵近操作.建立航天器与目标间的近距离相对运动动力学,从几何上定义顺光走廊的概念.通过一种将路径约束转化为点约束的技巧,构建描述顺光抵近过程最优脉冲控制策略的非线性规划(NLP)模型,对模型进行求解获得时间约束下脉冲消耗最小的抵近控制策略.进一步分析目标轨道坐标系下的目标—太阳连线长期变化规律,并提出一种基于控制时刻与控制位置点采样,以及动力学拟合的顺光构型维持脉冲控制方法.数值仿真验证结果表明所提出的顺光抵近与维持控制策略,能够实现航天器在满足顺光走廊约束的前提下完成对目标的顺光抵近与顺光构型维持任务.
- 陆鹏飞王悦石恒汤亮
- 关键词：脉冲控制非线性规划
- 行星借力地木转移轨道优化与星历模型下中途修正设计
- 2024年
- 木星系探测具有重要的科学意义与战略价值,而地木转移是实现木星系探测的关键基础。基于行星借力飞行技术对地球木星转移轨道进行了优化设计,并在高精度星历模型中针对实际飞行可能存在的轨道误差设计了中途修正策略。基于Tisserand图分析行星借力飞行序列;以进入环木轨道探测器质量最大化为目标,构建考虑行星星历的借力飞行转移轨道优化非线性规划模型;针对实际飞行误差设计多次借力飞行轨道的中途修正策略;以中国木星系探测任务论证为背景,以2034—2036年为发射窗口,在长征5号运载火箭发射能力下,得到了多种借力转移序列的最优与次优转移方案。结果表明:金星-地球-地球借力转移的最优解可以使进入目标环木轨道的探测器质量达到4 340.8 kg,相比霍曼转移提高约1 300 kg,而后在星历模型下用蒙特卡罗仿真验证中途修正策略,结果显示,在各种误差情况下终端B平面脱靶量小于50 km,且修正脉冲消耗较小,证明所设计的行星借力转移轨道和中途修正策略能够在高精度力学环境中实现地木转移任务,可为中国木星系探测任务设计提供参考。
- 陆鹏飞王悦齐征刘建辉
- 关键词：借力飞行中途修正蒙特卡罗仿真
- 双小行星系统表面动力学环境分析
- 2024年
- 双小行星系统在太阳系中普遍存在,具有独特的探测价值,揭示其表面动力学环境是实现表面巡游探测的关键。相比于单小行星,双星系统成员间的摄动作用对表面动力学环境存在影响,需要加以专门的分析和研究。以近地双小行星系统(66391)Moshup为例,主、次星均采用多面体引力场模型,通过推导质点在主、次星表面附近的动力学方程,计算出主、次星的表面等效重力和表面坡度,以及表面各点处的最小和最大起飞速度,分析分布规律和成因,特别关注次星对高速旋转主星的周期性潮汐力的影响。在此研究结果的基础上,针对主星和次星分析适合探测器着陆和表面巡游的区域。结果表明:由于旋转离心力的影响,主、次星表面的等效重力分布有随纬度减小而降低的趋势,而坡度主要与局部地形相关,主星的北极高纬度区域和次星南北纬80°以上的区域坡度小,且等效重力较大,适合作为探测器的着陆点或开展表面巡游;次星潮汐力对主星表面重力存在周期性影响;主星表面大部分区域的最小起飞速度小于0.3 m/s,次星表面大部分区域的最小起飞速度在0.10~0.25 m/s之间。由于自转影响,主、次星的最小起飞速度方向几乎全部朝东。
- 王雅平王悦吴晓杰甘庆波杨志涛张耀
- 近地小行星物理特性模型研究
- 考虑到近地小行星撞击给地球和人类社会构成的巨大威胁,世界大国都在积极开展近地小行星的监测和预警工作。虽然,人类目前已经完成了对至少90%的尺寸大于1千米近地小行星的发现和编目,但是针对更小的近地小行星,则需要借助性能更加...
- 吴太泷王悦
- 关键词：近地小行星
- 文献传递
- 考虑彗发气动力与太阳光压力的彗星环绕轨道动力学建模与仿真
- 彗星探测作为深空探测的前沿领域,有利于研究太阳系的起源与演化,以及在未来任务中进行原位资源利用,对行星科学研究和太空资源开发都具有重要的价值。迄今为止,NASA和ESA都进行过近距离的彗星探测任务,但由于彗星附近特殊的轨...
- 何钰琛王悦
- 基于深度神经网络的航天器反交会逃逸方法被引量：1
- 2022年
- 针对空间近距离非合作交会,提出一种基于深度神经网络(DNN)的航天器智能反交会逃逸方法.首先建立了描述逃逸脉冲优化的双层数学规划(MP)问题模型;然后,选定神经网络的输入与输出,根据前述建立的模型,通过粒子群优化(PSO)算法计算不同相对状态下的最优逃逸脉冲,构建样本集;最后,设计神经网络并进行训练,通过比较学习效果合理选择网络的超参数.仿真结果表明,充分训练后的深度神经网络可以高精度地快速生成逃逸脉冲,并具有较好的泛化性能,可满足轨道博弈中对逃逸机动计算快速性和实时性的要求,为反交会逃逸提供了一种智能化手段.
- 陆鹏飞王悦石恒汤亮
- 关键词：数学规划问题
- 考虑彗发气体场的彗星环绕轨道动力学建模与仿真
- 彗星探测作为深空探测的前沿领域,不仅可以揭示太阳系的起源与演化,而且对太空资源开发和应对彗星撞击风险也具有重要意义。由于彗星附近特殊的轨道动力学环境,目前仅有罗塞塔(Rosetta)探测器实现了对彗星的环绕探测。因此,对...
- 何钰琛王悦
- 文献传递
- 小天体环的轨道动力学被引量：1
- 2022年
- 随着天文观测的深入,发现不仅土星、木星等气态巨行星环绕有光环,某些小天体也环绕有光环。针对目前发现环的半人马型小天体女凯龙星(10199 Chariklo),研究其引力场中粒子(视为质点)的轨道动力学,分析赤道椭率和小天体自转对环中粒子轨道运动的影响,通过庞加莱截面中的KAM环迭代,得到第一类周期轨道和1∶3共振周期轨道,并通过对比和分析得到小天体光环位置与小天体自转平运动共振的关系。研究结果表明:女凯龙星内环中的粒子最可能处在满足径向振荡幅值范围的第一类周期轨道及其附近的准周期轨道上,但不能排除处在1∶3共振周期轨道及其附近的准周期轨道上;外环中的粒子不可能处在1∶3共振周期轨道上,只可能处在第一类周期轨道及其附近的准周期轨道上。
- 吴太泷王悦
- 环绕火卫一的稳定准卫星轨道搜索与分析被引量：1
- 2019年
- 本文在火星-火星卫星-探测器的限制性三体问题中,考虑了火星卫星的轨道偏心率和不规则引力场,建立了新的环绕火星卫星的轨道动力学模型,其中火星卫星的引力场采用了高精度的多面体模型.利用数值方法遍历搜索了起始于火卫一两个赤道惯量主轴的稳定准卫星轨道(Quasi-Satellite Orbits, QSOs),并分析了QSOs的稳定性特征.针对稳定的QSOs,分析了稳定性对初始速度误差的灵敏度、全球地面覆盖情况和最小/最大轨道高度,并分析了上述因素对探测任务中QSOs选取的影响.最后,选取了几组典型的稳定2维和3维QSOs,对它们的几何特性和潜在应用价值做了进一步的讨论和分析.本文建立的模型广泛适用于环绕火星卫星的轨道动力学研究和轨道设计,对轨道的搜索和分析揭示了环绕火卫一稳定QSOs的基本分布和特征,可为探测器的轨道设计提供部分参考.
- 番绍炳王悦石玉徐世杰
- 行星三体引力摄动对卫星探测器大气制动的影响被引量：2
- 2018年
- 考虑行星引力在其卫星探测器大气制动过程中的显著摄动,建立了基于Milankovitch参数的平均轨道动力学模型并对土卫六探测器进行仿真。首先,将轨道参数转换为无奇异的Milankovitch参数,考虑探测卫星的大气阻力、扁率摄动以及行星引力摄动,建立了半解析轨道方程。其次,以土卫六探测器为对象,选择不同的土星初始方位角进行有大气和无大气情况下的数值仿真,并进行比较分析。结果表明,土星初始方位角的选择会引起土卫六大气制动轨道偏心率和近拱点高度在不同范围内震荡,极大地影响大气制动效果。
- 江玲王悦徐世杰
