限制性叁体问题论文-石绍伍,马大柱

限制性叁体问题论文-石绍伍,马大柱

导读:本文包含了限制性叁体问题论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:天体力学,Lyapunov指数,混沌,圆型限制性叁体问题

限制性叁体问题论文文献综述

石绍伍,马大柱[1](2019)在《含辐射和扁率的圆型限制性叁体问题的轨道稳定性研究》一文中研究指出基于最小二乘法原理的速度因子方法是保流形结构算法中效率最高、稳定性最好、应用最广的方法.利用速度因子方法讨论了主星为辐射源,伴星为扁球的平面圆型限制性叁体问题的稳定性问题.数值研究表明:(1)仅考虑扁状摄动项时,系统混沌运动的轨道数量会增多;(2)仅考虑辐射项时,系统有序运动的轨道数量会增多;(3)同时存在辐射和扁状摄动时,辐射占主导作用,系统有序运动的几率会增加.(本文来源于《天文学报》期刊2019年03期)

沈欣和,王文磊,许雪晴,周永宏,廖新浩[2](2018)在《限制性叁体问题中摄动运动方程的坐标系选择》一文中研究指出针对限制性叁体问题,分别选取以中心天体和摄动体质心为坐标原点的惯性系,及以中心天体为坐标原点的非惯性系,讨论了不同坐标系下天体运动轨道描述的异同。利用运动天体轨道能量E的大小,可以确定受摄运动方程采用椭圆轨道根数还是采用双曲线轨道根数进行描述。为此,推导出一个关于轨道半长径和偏心率满足的临界关系判别式。结果表明,在摄动天体质量较大的情况下,非惯性系中存在大量轨道,这些轨道在原惯性坐标系中是稳定的椭圆轨道,转换到非惯性系中后却无法用椭圆轨道根数进行描述。只能引入双曲线轨道根数来描述轨道,由此将产生非惯性系下摄动运动方程轨道根数类型选择问题。最后,指出选择雅可比坐标系可以避免上述问题,并推导出适用于任意运动区域的具有统一形式的摄动函数展开式。(本文来源于《天文学进展》期刊2018年04期)

李龙宇[3](2018)在《平面限制性叁体问题浅析》一文中研究指出平面限制性叁体问题在叁体问题中属于最为简单的方向,航天器-月球-地球就是最为典型的限制性叁体系统。本文在平面限制性叁体问题的基础上进一步简化,将两个大质量天体的位置固定,讨论小天体初始条件不断变化后在叁体非线性系统中的运动轨迹及能量损失,并通过比较在初始值发生微小变化时的轨迹及能量的差异总结出非线性系统存在的混沌效应。(本文来源于《科技经济导刊》期刊2018年23期)

仲泽昂[4](2018)在《限制性叁体问题和拉格朗日点的研究》一文中研究指出详细分析并得出了限制性叁体问题中的力学模型,并绘制了势能分布图。提出了一种迭代计算拉格朗日点附近物体运动轨迹的方法。结合得到的势能分布图,对每个拉格朗日点的特性进行了详细的描述。(本文来源于《祖国》期刊2018年03期)

王守成[5](2017)在《流形改正算法在非保守和耗散限制性叁体问题中的应用》一文中研究指出作为Nacozy流形改正算法的推广,马大柱等人构造的速度因子改正法能够不断地将数值积分结果拉回到运动方程所决定的积分曲面上来,并且主要着力于解决拟开普勒问题。我们不确定如果将速度因子改正法应用于非保守和耗散系统是否同样有效,因此在本文中我们将对此进行研究。首先,我们研究椭圆限制性叁体哈密顿系统,它包括太阳、大行星,小行星,该系统的雅可比积分是随时间变化的,因此是不保守积分,哈密顿能量也不保守,从而使得流形改正算法看起来难以应用。但是有两个有效的方法可以解决,第一,尽管在惯性坐标系下哈密顿量是坐标和动量的关系式,但可以把流形改正作用在非保守雅可比能量积分的速度项上。第二,哈密顿能量有两种获取形式,直接积分它的微分方程以及分别积分速度和坐标再计算。每一步积分的时候,把直接积分的哈密顿量当作精确的参考值,速度的改正系数是从令两种方式获得的哈密顿能量相等的方程中解出来的。数值实验表明低阶的非辛算法结合速度因子改正法相对于不经过流形改正的低阶算法,具有更好的数值积分能力,能有效减少快速增长的积分误差。流形改正算法能够消除由于算法误差引起的非真实的物理性的虚假混沌。并且经过研究,我们发现对于主行星来说,它的轨道偏心率越大,那么第叁体的轨道混沌性就越大,甚至可能逃逸。其次,我们研究了带有耗散力的限制性叁体问题。耗散力包括辐射压力,Poynting—Robertson拖曳力,太阳风阻力,它们作用在尘埃粒子上,这个颗粒此外还受到做圆轨道运动的太阳和木星的共同引力作用。我们用分析方法来近似估计耗散力对5个拉格朗日平动点位置的作用,同时针对耗散力引起的第四个拉格朗日平动点的轨道不稳定性也进行了理论分析。耗散力使雅可比积分随着时间变化,但是这里存在一个积分不变关系仍然使得传统的四阶龙库法再结合流形改正能够应用到这个模型上来。经过数值实验,发现流形改正算法能显着地抑制由于没有改正而引入的人工耗散作用。同时,在保守系统里面,不管轨道是不是稳定的,相对于不改正的算法,它处于稳定的时间明显要长多了。但是尽管没有算法本身的人工耗散,拖曳力的耗散作用还是导致了轨道的逃离。数值实验也给出了大量的第四拉格朗日平动点附近的轨道,它们随着积分时间的增长,都演化成逃离稳定区域的轨道。(本文来源于《南昌大学》期刊2017-06-30)

韦炳威[6](2017)在《限制性多体问题中的低能转移轨道研究》一文中研究指出本学位论文基于限制性叁体问题和限制性四体问题,针对深空探测任务中低能转移轨道的设计问题和数值计算方法进行了深入研究。主要研究内容包括以下几个方面:针对圆型限制性叁体模型研究了显式辛积分格式的构造问题。首先把限制性叁体问题对应的哈密顿函数拆分成若干个二阶幂零哈密顿系统,得到每个二阶幂零哈密顿系统对应的显式欧拉格式。然后证明了每个显式欧拉格式都是自共轭算子,针对这样的特点提出了一种由这些欧拉格式复合得到的显式组合辛格式。最后利用本文提出的显式辛格式与其他积分器求解了限制性叁体问题下的一般轨道和Halo轨道,验证了显式辛格式有效性和优越性。研究发现显式辛格式能长时间保持系统能量误差在一定范围内波动而不会出现发散,且计算误差低于同阶的非辛算法。针对双圆限制性四体模型研究了四体系统时间相关不变流形的几何特点,提出了利用双圆限制性四体模型和圆型限制性叁体模型结合的混合模型进行低能地-月转移轨道设计的方法。首先以地-月-航天器叁体系统的Halo轨道作为近似初值,构造双圆限制性四体问题的周期轨道。然后由周期轨道延拓出时间相关稳定流形与不稳定流形,发现时间相关不变流形以管状形式存在,且流形管是穿越轨道和非穿越轨道的分界面。最后使用流形拼接法得到了低能地-月转移轨道,结果验证了该方法的有效性与正确性。针对日、地、月、航天器构成的双圆限制性四体问题研究了经过月球旁近的低能地月转移轨道。首先基于双圆限制性四体问题模型,利用时间相关不变流形,搜索出经过月球旁近的低能地-月转移轨道。然后把时间作为非自治系统相空间的增广维度,给出了能够反映出转移轨道在增广相空间分布情况的状态空间图,研究表明转移轨道以族的形式分布于相空间中,且任意时刻都可以作为此类轨道的出发时刻。最后分析了不同转移轨道族各自速度增量、飞行时间以及系统能量的变化规律,分别得到了速度增量最优轨道族和飞行时间最优轨道族。(本文来源于《河北工业大学》期刊2017-03-01)

张文浩[7](2016)在《基于限制性叁体问题的卫星编队重构研究》一文中研究指出随着科技的发展,世界的进步,人类对太空深处的奥秘也越来越感兴趣。自1957年开始,各国相继开展航天竞赛,大国争相进入太空探秘的领域,卫星的发展也就逐渐成了国家实力的象征。然而随着任务要求的增加,卫星质量、体积以及研制经费、周期都不堪重负,小卫星编队技术也就应运而生了。本文首先基于近年小卫星编队发展情况概述了国内内外所研究的项目、任务;接着以相对动力学为基础分别从动力学和运动学的角度描述编队卫星的动力学模型;然后讨论了近地轨道以及深空探测任务中卫星受到的摄动力的发展现状;随后又描述了本文主要研究的限制性叁体环境,主要分为圆型限制性叁体和完全限制性叁体两方面的研究现状;最后分析了应用于编队卫星重构技术上的控制器设计技术。编队卫星任务主要是由多颗从星与单颗主星之间的相对运动组成,那么一颗从星与主星之间的关系就是研究编队的基础。本文首先研究了二体环境,同时建立了基于HILL方程的相对运动动力学模型。在此基础上,分析了地/月-日限制性叁体环境,分析了其2L拉格朗日点附近的优势,建立了编队动力学数学模型,并对其中的非线性项进行线性化。在地/月-日系统的2L点附近,航天器受到的天体引力处于平衡状态,则控制力对其运动轨迹将占主导作用,较常规的推进方式来说,太阳帆控制力可实现连续、精确的推力,更容易实现编队轨迹规划。本文分析了太阳帆的姿态角以及卫星受到的太阳光压力。对于双星系统而言,因其中一颗天体不能按照球体论述,则卫星受到的天体摄动需要用到势函数理论来解决。本文针对1999KW4双星系统,进行模型简化,利用椭球体势函数对卫星的影响建立在此系统平动点附近的编队动力学模型。针对地/月-日系统中的编队卫星重构,可采用线性控制器进行控制。本文设计了基于线性化编队模型的最优线性二次型调节器,考虑了编队队形、所耗能量以及控制时间等因素使叁颗从星完成从圆型队形汇聚到主星位置的重构任务。同时针对双星系统的非线性相对运动编队动力学,本文采用了神经网络控制器来进行重构。HBF神经网络是基于径向基神经网络的一种强泛化的网络,同时采用凸函数(CCA)对单隐含层前向神经网络进行优化使其能以较高的精度实现接近复杂非线性函数模型。综上,本文研究了地/月-日和双星限制性叁体系统环境,建立了编队卫星动力学模型。又根据太阳光压力和天体摄动力来进行编队重构;针对线性模型设计了LQR控制器,针对非线性模型设计了基于CCA的HBF神经网络控制器来完成重构任务。(本文来源于《沈阳航空航天大学》期刊2016-01-15)

熊欢欢,高有涛[8](2015)在《椭圆限制性叁体问题模型下平动点拟周期轨道卫星的自主定轨分析》一文中研究指出基于椭圆限制性叁体问题,研究了平动点轨道卫星导航星座仅利用星间测距进行自主定轨的技术。分别分析了平面Lyapunov轨道和垂直Lyapunov轨道上卫星仅利用星间测距进行自主定轨的精度。为了提高拉格朗日轨道导航星座对月球空间的覆盖范围,设计了由地月系的L1、L2、L4和L5四个平动点附近的拟周期轨道上的卫星构成的导航星座,分别利用扩展卡尔曼滤波方法和无迹卡尔曼滤波方法进行了自主定轨仿真分析,结果表明:平动点轨道导航星座可以仅利用星间测距实现长期高精度自主定轨。(本文来源于《中国科技论文》期刊2015年04期)

张科,谭明虎,吕梅柏,邢超[9](2015)在《圆型限制性叁体问题中双脉冲地月转移轨道设计研究》一文中研究指出基于圆型限制性叁体问题模型(CR3BP),提出了一种用于设计双脉冲地月转移轨道的微分数值计算方法。通过分析地月转移过程中航天器的初始和末端状态,利用Newton-Raphson迭代法推导转移轨道的微分校正方程,并采用periapsis截面来估计转移轨道的初始状态;然后以估计的初始状态作为迭代初值,经过微分校正方程的迭代得到准确的初始状态,完成双脉冲地月转移轨道的设计,并解决了空间CR3BP多个未知参数的问题。因此,该方法不仅适用于平面CR3BP,也适用于空间CR3BP的双脉冲转移轨道设计。数值计算结果表明,该方法能有效地进行双脉冲地月转移的数值计算。另外,双脉冲地月轨道和月地返回地球的轨迹是关于x-z平面镜像。(本文来源于《西北工业大学学报》期刊2015年01期)

陈坤,王妍,班戈[10](2014)在《一种平面圆形限制性叁体问题的数值模拟》一文中研究指出平面圆形限制性叁体问题是叁体问题中最简单的情形。把地球、月球和航天器组成的天体系统看做成一种限制性叁体问题,且只讨论地球、月球的运动轨道分别是以这两个大天体的质心为圆心的两个圆,且航天器在它们的引力场中运动,则此叁体问题变为圆形限制性叁体问题。通过数学模型的建立,分析航天器的受力情况,并利用编程模拟航天器在非惯性系中的远动,以此求得它在任意时刻的速度,进而确定它的位置。(本文来源于《电子制作》期刊2014年09期)

限制性叁体问题论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对限制性叁体问题,分别选取以中心天体和摄动体质心为坐标原点的惯性系,及以中心天体为坐标原点的非惯性系,讨论了不同坐标系下天体运动轨道描述的异同。利用运动天体轨道能量E的大小,可以确定受摄运动方程采用椭圆轨道根数还是采用双曲线轨道根数进行描述。为此,推导出一个关于轨道半长径和偏心率满足的临界关系判别式。结果表明,在摄动天体质量较大的情况下,非惯性系中存在大量轨道,这些轨道在原惯性坐标系中是稳定的椭圆轨道,转换到非惯性系中后却无法用椭圆轨道根数进行描述。只能引入双曲线轨道根数来描述轨道,由此将产生非惯性系下摄动运动方程轨道根数类型选择问题。最后,指出选择雅可比坐标系可以避免上述问题,并推导出适用于任意运动区域的具有统一形式的摄动函数展开式。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

限制性叁体问题论文参考文献

[1].石绍伍,马大柱.含辐射和扁率的圆型限制性叁体问题的轨道稳定性研究[J].天文学报.2019

[2].沈欣和,王文磊,许雪晴,周永宏,廖新浩.限制性叁体问题中摄动运动方程的坐标系选择[J].天文学进展.2018

[3].李龙宇.平面限制性叁体问题浅析[J].科技经济导刊.2018

[4].仲泽昂.限制性叁体问题和拉格朗日点的研究[J].祖国.2018

[5].王守成.流形改正算法在非保守和耗散限制性叁体问题中的应用[D].南昌大学.2017

[6].韦炳威.限制性多体问题中的低能转移轨道研究[D].河北工业大学.2017

[7].张文浩.基于限制性叁体问题的卫星编队重构研究[D].沈阳航空航天大学.2016

[8].熊欢欢,高有涛.椭圆限制性叁体问题模型下平动点拟周期轨道卫星的自主定轨分析[J].中国科技论文.2015

[9].张科,谭明虎,吕梅柏,邢超.圆型限制性叁体问题中双脉冲地月转移轨道设计研究[J].西北工业大学学报.2015

[10].陈坤,王妍,班戈.一种平面圆形限制性叁体问题的数值模拟[J].电子制作.2014

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