嫦娥3號軟著陸軌道設計

袁訓鋒，李磊, 魏蕾

（商洛學院電子信息與電氣工程學院,陜西商洛726000）

嫦娥3號軟著陸軌道設計

袁訓鋒，李磊, 魏蕾

（商洛學院電子信息與電氣工程學院,陜西商洛726000）

軟著陸軌道設計是月球探測中的關鍵技術之一。基于2014高教社杯全國大學生數學建模競賽A題，針對嫦娥3號軟著陸軌道設計問題，運用開普勒定律和能量守恒定律準確獲得近月點、遠月點的位置和速度；根據軟著陸的動力學方程，以消耗燃料量為最優化條件，利用Matlab對嫦娥3號的最優軟著陸軌道進行仿真。結果表明，設計的最優軌道較好滿足所要求的約束條件，能夠為探測器軟著陸軌道設計提供一定參考。

軟著陸；軌道設計；能量守恒

隨著現代航天科技的發展，月球探測研究不斷深入，眾多學者針對月球探測器著陸問題進行了大量的科學研究。林勝勇等[1]采用月球垂直著陸的數學模型仿真了不同推力條件下的著陸軌道運動特性。和興鎖等[2]在分析有限推力最省燃料直接軟著陸軌道結果的基礎上，獲得開始制動高度越低越省能量的結論。王明光等[3]在優化軟著陸軌道算法的基礎上，使用偽光譜方法進行問題轉化，乘子法處理約束條件，變尺度法求解。單永正等[4]詳細探討了如何選擇初始點和軟著陸軌道。郭景錄[5]、曹濤[6]分別采用蛙跳算法和組合優化策略，對登月軟著陸軌道進行了優化設計。羅宗富等[7]應用進化策略對月球的軟著陸探測器軌道進行了設計，采用STK仿真驗證了設計思路的有效性。……