低成本多小天体并行交会技术

作     者：王鹏 武小宇 张立华 WANG Peng;WU Xiaoyu;ZHANG Lihua

作者机构：航天东方红卫星有限公司北京100094 北京理工大学宇航学院北京100081 飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京100081 

出 版 物：《深空探测学报》 (Journal Of Deep Space Exploration)

年 卷 期：2019年第6卷第1期

页      面：73-81页

学科分类：07[理学] 070401[理学-天体物理] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11773004) 

主　　题：小天体探测 多目标交会 不变流行 引力甩摆 

摘      要：小天体资源开发方兴未艾,为降低开发风险和成本,需要发射无人探测器交会观测多个待选目标小天体。传统多目标探测方案存在无法多次交会、成本高,周期长等不足。提出的低成本多小天体并行交会技术,能够对多小天体探测任务进行解耦,实现基于微纳飞行器的低成本多目标并行交会勘查,从而降低探测成本,缩短探测周期。该技术结合行星借力与不变流形机制构建了低能量星际转移方案。然后引入扰动流形思想,使微纳飞行器能够实现与目标小天体的快速交会。进一步,提出了一种多目标小天体探测全局搜索方法,该方法基于在日地halo轨道上停泊的微纳飞行器集群,逐次确定小天体探测目标,并利用上述方法完成了多微纳飞行器与多小天体的交会。数值仿真结果表明,该方案能够大幅度降低转移过程的燃料消耗,并缩短转移时间。