嫦娥一号太阳风离子数据在月表分布的可视化

根据嫦娥一号探月卫星获取的近月空间太阳风离子流量数据的特点,提出了对该数据的一种可视化表达方法。该方法首先从一个月的太阳风离子流数据中分离出向阳面或背阳面数据,从每一条记录中抽取所需的能级部分对其流量求和作为该记录的流量强度;根据当时卫星星下点的经纬度坐标将其投影到月球的均匀经纬度网格中,并求出每个网格中的平均离子流量强度,然后对该经纬度网格进行一种地图投影并选择一种色彩方案以表示不同强度的流量,从而得到离子流量在月表向阳面或背阳面的直观可视化结果。借助该方法能够对大量的太阳风数据在月面附近空间分布的总体变化趋势及特点进行显示与分析。实际数据实验结果验证了该方法的有效性。     

地月空间航天器绕飞接近跟踪控制

在圆形限制性三体问题的框架下研究了地月空间航天器绕飞接近跟踪控制方法.首先,以圆形限制性三体问题为基础建立了地月空间航天器相对运动模型,并通过无量纲化和线性化方法对模型进行了简化.接着,将地月空间航天器绕飞接近跟踪控制问题转化为模型参考输出跟踪问题,并结合模型参考输出跟踪理论和线性二次型最优控制理论设计绕飞接近跟踪控制器.最后,通过数学仿真验证控制器的有效性和可行性,仿真结果表明该方法能够实现地月空间航天器绕飞接近跟踪控制,对位置和速度的初始状态误差能够快速收敛.     

连续地月载荷转移系统二维柔性动力学建模与分析

为研究系绳柔性对连续地月载荷转移系统(continuous cislunar payloads transfer system,CCPTS)动力学的影响,利用Lagrange方法建立了CCPTS二维柔性动力学模型,并对所建立的二维柔性动力学模型进行了理论及仿真分析.通过对系绳为柔性绳与刚性杆两种情况下的动力学进行仿真对比分析表明:系绳柔性对CCPTS轨道、姿态参数有一定的影响,而这种影响表现为变量变化的时间不同步,并且会随着时间的推移逐渐增大;系绳的柔性特性导致母星径向加速度以及真近角加速度出现"毛刺"现象;由系绳长度所产生的重力梯度力矩对刚性杆和柔性绳产生了不同程度的影响;当外力矩不存在时,系绳旋转角速度随时间周期变化,当外力矩不为零时,旋转角速度随时间近似线性增加,增加的快慢由外力矩的大小决定.此外,系绳初始旋转角速度以及系绳长度对系绳的横向、纵向振动的幅值和周期均产生了一定的影响.     

基于GEO中继卫星的地月空间通信组网及连通性研究

The architecture of cislunar multi-hop communication networks, which focuses on the re-quirements of lunar full-coverage and continuous cislunar communications, is presented on the basis of Geosynchronous Orbit (GEO) satellite network relays. According to the geographical distribution of the forthcoming Chinese Deep Space Measuring and Controlling Network (DSMCN ), two networking schemes are proposed and two elevation angle opti-mization models are established for locating GEO relay satellites. To analyze the dynamic connectivi-ty, a dynamic network model is constructed with re-spect to the time-varying characteristics of cislunar trunk links. The advantages of the two proposed schemes, in terms of the Connectivity Rate (CR), In-terruption Frequency (IF), and Average Length of Connecting Duration (ALCD), are corroborated by several simulations. In the case of the lunar polar orbit constellation case, the gains in the perform-ance of scheme I are observed to be 134.55% , 117. 03% , and 217. 47% compared with DSMCN for three evaluation indicators, and the gains in the per-formance of scheme II are observed to be 238.22% , 240.40% , and 572.71% . The results validate that the connectivity of GEO satellites outperforms that of earth facilities significantly and schemes based on GEO satellite relays are promising options for cislu-nar multi-hop communication networking.