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拔15000m远月点:16009E,4412S,海拔100000m。然后我们根据附件中给出的嫦娥三号的具体参数使用万有引力定律。
对于问题二:因为从高空一点向地面某一区域抛投物体有很多条轨迹,所以我们先计算出着陆轨道的六个阶段的最优控制策略,然后通过最优控制策略计算出一条最优着陆轨道。由于问题要求尽量减少软着陆过程的燃料消耗,所以我们建立基于燃料节省的最优控制策略。首先,建立动态优化模型,然后利用li
go对模型进行规划,通过li
go计算出六个阶段的最佳用时。然后根据计算所得的数据利用指数函数进行拟合,使用MATLAB画出着陆轨道各个方面的平面轨迹,这些平面轨迹就是着陆轨道的各方面的分解参数,综合起来就是着陆轨道的轨迹。
对于问题三:由于引起误差的原因是多方面的,所以在进行误差分析时要全面考虑问题。我们通过敏感性分析得出这些误差对制导过程的影响,其中主要的误差影响因素是可变推动力,悬停时间,和避障阶段的水平运动。比冲、着陆所用总时间等不可测因素,在飞行过程中参数会由于一些因素的影响而产生一定的偏差,我们采用单因素敏感分析法,通过变动某个不可测因素得到新的着陆轨迹,与原轨迹进行比较。从仿真曲线图可以看出,优化轨道变化平缓,这些系统偏差对显式制导律的着陆效果并没有实质上的影响,都满足终端约束条件。
关键字:软着陆轨道动态优化模型误差分析敏感性分析
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f一问题重述
11问题背景描述:嫦娥三号于2013年12月2日1时30分成功发射,12月6日抵达月球轨道。嫦娥
三号在着陆准备轨道上的运行质量为24t,其安装在下部的主减速发动机能够产生1500N到7500N的可调节推力,其比冲(即单位质量的推进剂产生的推力)为2940ms,可以满足调整速度的控制要求。在四周安装有姿态调整发动机,在给定主减速发动机的推力方向后,能够自动通过多个发动机的脉冲组合实现各种姿态的调整控制。嫦娥三号的预定着陆点为1951W,4412N,海拔为2641m。
嫦娥三号在高速飞行的情况下,要保证准确地在月球预定区域内实现软着陆,关键问题是着陆轨道与控制策略的设计。其着陆轨道设计的基本要求:着陆准备轨道为近月点15km,远月点100km的椭圆形轨道;着陆轨道为从近月点至着陆点,其软着陆过程共分为6个阶段,需要满足每个阶段在关键点所处的状态;并且尽量减少软着陆过程的燃料消耗。
嫦娥三号着陆地点选在较为平坦的虹湾区。但由于月球地形的不确定性,最终“落月”地点的选择仍存在一定难度。据悉,嫦娥三号将在近月点1r
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