[发明专利]一种基于等高线图的天体探测借力天体选择方法

摘要

本发明涉及一种基于等高线图的天体探测借力天体选择方法，具体涉及一种星际节能飞行的借力天体选择方法，属于航空航天技术领域。首先根据任务需求，提出交会目标天体的性能指标，结合目标天体的轨道特性，给出可能的潜在借力天体；然后由目标天体和潜在借力天体的星历，得到目标天体和潜在借力天体的状态，求解从潜在借力天体到目标天体的Lambert问题，得到相关性能指标的等高线图。根据等高线图和任务约束，判别该天体是否可作为飞向目标天体的借力天体；将能量条件及行星星历相结合，从而有效解决深空探测节能飞行任务中的借力天体选择问题。

主权项

一种基于等高线图的天体探测借力天体选择方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、按照借力天体的轨道半长轴小于目标天体的轨道半长轴，且排除近日天体及发射天体本身的选取原则，确定潜在借力天体；步骤二、获取探测器从潜在借力天体出发时刻以及到达目标天体时刻的状态；步骤三、根据步骤二得到的探测器从潜在借力天体出发时的状态和到达目标天体时的状态，求解得到与目标天体交会时所需速度增量的等高线图和借力飞行后的状态；再通过等高线图得到与目标天体交会所需最小的速度增量；若该速度增量满足任务的性能指标要求，则将该潜在借力天体作为备选借力天体；步骤四、根据任务要求的探测器从发射天体出发的时间区间，以及该区间内发射天体的星历得到发射时的位置与速度，由备选借力天体的星历得到借力时的位置与速度，求解Lambert问题，得到借力飞行前的状态和从发射天体发射时的能量；根据借力飞行匹配条件，判别备选借力天体是否满足借力飞行要求，同时判别发射时的能量是否满足任务约束要求；若两者同时满足，则该备选借力天体作为唯一的借力天体；若满足借力飞行匹配条件，且发射时的能量不满足约束要求，则该借力天体仅作为抵达目标天体前的最后一个借力天体，进行步骤五；步骤五，将步骤四得到的最后一个借力天体作为目标天体，重复步骤一至步骤四，继续搜寻借力天体，直到找到所有借力天体，使探测器在满足任务能量约束的条件下，从发射天体抵达目标天体。