本研究重点是在四体问题的背景下研究利用太阳引力进入月球区域的低能量传输轨迹。具体来说,我们探索了双圆限制四体问题 (BCR4BP) 中的动力学结构。BCR4BP 是一种有用的模型,可用于在地球-月球和太阳-地球系统的复杂动力学都很重要的情况下进行初步轨迹设计。该模型在一个模型中包含了太阳、地球和月球的引力,同时降低了星历表模型中增加的扰动带来的复杂性。我们研究了 BCR4BP 中周期和准周期轨道的存在性和稳定性。庞加莱图表示来自这些轨道的流形结构信息,并允许构建纯弹道低能量传输到月球区域。这项研究的结果表明,利用 BCR4BP 中的动态结构有助于在地月空间中构建复杂的低能量传输。将这三个物体的引力纳入一个模型中,可以在设计过程中提供直观的理解。此外,展示这种设计策略在构建多种类型的地月轨道传输方面的灵活性可能会为未来的设计提供参考。
r = [ x, y, z ] 笛卡尔坐标系中的位置向量及其元素 a G = [ a G x , a G y , a G z ] 标准化重力加速度 er 小行星轨道偏心率 ar 小行星轨道半长轴(米) fr 小行星轨道真异常(弧度) U 与小行星谐波相关的标准化重力势能 d 太阳与小行星之间的距离 LU 距离单位 TU 时间单位 β 太阳辐射压标准化加速度 a SRP 太阳辐射压非标准化加速度(米/秒2) γ 反射率 p 0 太阳通量常数(千克·米/秒2) m 探测器质量(千克) A 探测器投影面积(米2) μ S 太阳引力参数(米3/秒2) μ 小行星引力参数(米3/秒2) P 勒让德多项式 l, m 考虑的谐波的阶数和次数 C lm , S lm 库存系数 φ 小行星固定框架中的纬度(弧度) λ 经度(弧度) n 平均运动(弧度/秒) CJ 雅可比积分(米2/秒2) vc 临界速度(米/秒) vo 二体问题中的圆轨道速度(米/秒) vm 速度裕度(米/秒) a 航天器轨道的半长轴(米) e 航天器轨道的偏心率 I 航天器轨道的倾角 W 航天器轨道上升节点的经度 w 航天器轨道的近地点增强 f 航天器轨道的真异常