远距离逆行轨道上的近距离自然及受控编队
收稿日期: 2021-10-25
修回日期: 2021-11-29
录用日期: 2021-12-19
网络出版日期: 2021-12-24
基金资助
中国科学院重点部署项目(ZDRW-KT-2019-1-0102)
Natural and non-natural close formation flight on distant retrograde orbits
Received date: 2021-10-25
Revised date: 2021-11-29
Accepted date: 2021-12-19
Online published: 2021-12-24
Supported by
Key Deployment Program of the Chinese Academy of Sciences(ZDRW-KT-2019-1-0102)
远距离逆行轨道（DROs）是地月空间中一族稳定的周期轨道，适用于地月空间站等长期任务。为维持任务的长期存在，交会对接及编队飞行等任务是必要的。因此有必要分析远距离逆行轨道上的近距离相对运动解，并进行编队设计。首先，基于Floquet理论得到了远距离逆行轨道上的近距离线性化相对运动的基础解集，并对其解进行了分类与分析。其次，以基础解集中的自然周期解为基础设计了伴飞编队，并对其特性进行了全面分析。之后，针对圆形受控绕飞编队做了详细的分析，可用于指导后续受控编队的设计。最后，设计了两点之间的安全转移编队，可用于任意两点之间的转移，并保证转移过程中主星与副星之间具有足够的安全距离。
杨驰航 , 符弘岚 , 张皓 . 远距离逆行轨道上的近距离自然及受控编队[J]. 航空学报, 2023 , 44(5) : 326563 -326563 . DOI: 10.7527/S1000-6893.2021.26563
Distant Retrograde Orbits （DROs） are a kind of periodic orbits in the Earth-Moon system. DROs are appropriate for long-term missions due to favorable stability. Rendezvous and docking is a basic technology for the supplement of long-term missions， as well as close formation flying for some flying-around tasks. It is thus needed to analyze the close relative motion in DROs and furthermore develop close formation designs. Based on the Floquet theory， a fundamental solution for linear relative dynamics in DROs is obtained. A natural formation is designed based on the natural periodic solution for the linear relative dynamics. Characteristics of the natural formation are analyzed. Moreover， non-natural formations for fast circumnavigate is designed with impulse maneuvers. The fuel consumption of different types of circular reference orbits are analyzed to guide formation designs. Finally， a type of reference trajectories is designed for transfer between two arbitrary positions with safety guaranteed.
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