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滚球游戏:探测轨道动力学模型中进行迭代计算

时间:2021/2/11 23:18:03  作者:  来源:  浏览:2  评论:0
内容摘要:为了使火星探测器携带尽可能多的仪器和设备,并一次看到足够多的火星,轨道设计者需要找到最节能的地面火源转移轨道。为此,设计人员首先将复杂的土火传递轨道的设计简化为“地球+火星”的两体重力模型。通过求解该模型,可以获得窗口中每对发射和到达日期所需的能量。这样,绘制出发射能量轮廓“猪排...
为了使火星探测器携带尽可能多的仪器和设备,并一次看到足够多的火星,轨道设计者需要找到最节能的地面火源转移轨道。为此,设计人员首先将复杂的土火传递轨道的设计简化为“地球+火星”的两体重力模型。通过求解该模型,可以获得窗口中每对发射和到达日期所需的能量。这样,绘制出发射能量轮廓“猪排”。然后,使用在“猪排”图上选择的日期作为初始值,使用微分校正等数学方法,并在一定精度的火星探测轨道动力学模型中进行迭代计算,以获得用于飞行任务。轨道设计”的结果。

在大约3小时内,轨道器需要将其轨道改变为对火星轨道的危险撞击,以建立并保持着陆器进入火星大气所需的姿态(姿态误差小于0.01度)。在预定的分离时间,轨道器和着陆器必须完成分离。经过安全的距离飞行过程后,轨道器需要快速完成推力加速,以返回火星附近的安全轨道。

生动地说,这颗轨道器就像一位出色的跳水运动员,必须完成一次艰难的空中抛掷和准确的入水时间。而且,必须一次性完成一系列的轨道操纵“抛掷”轨道器和“分离到水中”的动作。 “入水”为时过早,很难确保着陆器进入的准确性。 “入水”为时过晚将导致轨道器撞击火星的危险。这套“超难演习”还需要在没有地面实时监视和控制支持的情况下自动完成。据报道,开发团队仔细考虑了分离过程的潜在风险,并在各种因素(例如姿态测量,速度计算和推力输出)失败的情况下设计了自主处置计划。 

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