嫦娥三號軟著陸軌道設計與控制策略畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-27 14:37本頁面
【正文】 系可表示為： （27）其中，SS2和S3分別表示相對于的誤差敏感系數(shù)矩陣。終端誤差向量能用這種形式表示的假設條件是動力學的線性化必須在標準軌跡區(qū)域內(nèi)。驗證該假設條件的方法有兩種：擴大輸入誤差仿真法和復合仿真法，這里略去其驗證過程。假設導航系統(tǒng)采用常規(guī)慣性測量單元，位置誤差能保持在102數(shù)量級，速度在101數(shù)量級，加速度為105g數(shù)量級。運用上述方法得到的敏感系數(shù)矩陣給出如下：（只給出S1，SS3略） AA3: 、A2： 、 由于數(shù)值仿真的起始點選為（1,0，1），靠近平衡點（,0，），仿真實驗中混沌系統(tǒng)的基頻=，基周期為。有前面的數(shù)值仿真實驗知要是Chua‘s混沌系統(tǒng)保持其類隨機性，仿真步長選在（,）較為合適，用基周期來表達即為（1/29940 T0，1/5 T0）。綜觀三個連續(xù)混沌系統(tǒng)仿真步長的理論計算，我們可以統(tǒng)一選?。?/5000 T0，1/100 T0）內(nèi)，這樣即可以提高仿真運算速度，又可以使混沌吸引子的形狀和類隨機性不發(fā)生變化，這個選擇范圍也與通常連續(xù)混沌系統(tǒng)數(shù)值仿真步長的經(jīng)驗取值相吻合。數(shù)學仿真分析表明:(1) 月球軟著陸最終避障段, 若只依靠高度和速度修正, 不能抑制導航系統(tǒng)水平位置誤差的發(fā)散,導致著陸器偏離目標著陸點, 不能實現(xiàn)準確和安全的著陸。(2) 采用了依靠月表圖像特征點匹配跟蹤方法后, 導航系統(tǒng)的水平位置誤差得到修正,最終相對目標著陸點的導航誤差不大于2 m。(3) 采用序列特征點圖像匹配修正的定點著陸導航方法簡捷有效, 能夠滿足避障和定點軟著陸高精度導航的需要, 可用于月球軟著陸工程實踐.六、模型評價與推廣改進，著陸器繞月飛行，與地球衛(wèi)星情況類似，采用簡化了的時間、單位、長度表示法，使衛(wèi)星運動方程表示較為簡便，且考慮比較完善。對問題一簡化的橢圓軌道模型，理解起來較為簡單，又能滿足題目要求求遠、近月點速度。2對問題二的基于蟻群算法的軟著陸軌跡優(yōu)化模型，通過改進的函數(shù)逼近法，將月球軟著陸軌跡問題轉化為參數(shù)優(yōu)化問題。在十進制蟻群算法中增加局部搜索策略提高了搜索精度，且能較好的找出推力方向角與時間的關系。3對問題三的系統(tǒng)誤差分析模型，能較好的反映出誤差的來源和影響大小，以及等高圖能使讀者清楚著陸器是否該做水平位置，避免障礙。，但對模型的求解上較為復雜；，在類拋物線下落中，沒有考慮推力變化的影響，即認為是恒推力；對問題三的模型忽略了一些誤差來源。任何數(shù)學模型都是建立在比較理想的條件下，而對于一些細節(jié)問題可能沒法考慮，因此這與真實情況會有偏差，所以我們在模型改進方面給出的建議：每次在建模前盡可能的考慮影響建模的主要因素，合理提出假設。在本題求嫦娥三號軟著陸軌道設計和控制策略上，應學會與地球衛(wèi)星情形類比，找出相同和不同之處，合理假設，進行建模。對于問題一建立兩個模型，模型一主要攝動源及力模型列方程中運用了類比地球衛(wèi)星情形，可以推廣到其它行星與衛(wèi)星之間；其次，逆推法思想在其它研究求解中也值得借鑒。模型二運用了簡化的思想 ，使問題變得簡單。模型三中十進制蟻群算法具有良好的全局和局部搜索能力，可以應用到其它的優(yōu)化問題中。七、參考文獻[1] 董文永 劉進 丁健利 朱福喜，《最優(yōu)化技術與數(shù)學建模》，清華大學出版社。[2] 姜啟源 謝金星 葉俊，《數(shù)學建?！?，高等教育出版社，2011年。[3] 段佳佳 徐世杰 朱建豐，《基于蟻群算法的月球軟著陸軌跡優(yōu)化》，宇航學報出版社，第29卷第2期，[4] 單永正 段廣仁 張烽，《月球精確點軟著陸軌道設計及初始點選取》，宇航學報出版社，第30卷第6期， [5] 和興鎖 林勝勇 張亞鋒，《月球探測器直接軟著陸最優(yōu)軌道設計》，宇航學報出版社，第28卷第2期，[6] 吳偉仁 李驥 金光遠等，《月球軟著陸避障段定點著陸導航方法研究》，《中國科學》雜志社，第41卷第9期，2011年[7] 馮軍華 崔平遠等，《基于障礙函數(shù)方法的月球軟著陸最優(yōu)軌跡設計》，深空探測研究中心，哈爾濱，第6卷第3期，：附錄1：用matlab打開題目中高程圖的代碼g=imread(39。C:\Users\phoenix\Desktop\A\附件4 39。)。gg=double(g)。gg=gg1/255。 [x,y]=size(gg)。[X,Y]=meshgrid(1:y,1:x)。 mesh(X,Y,gg)。附錄2： 三維高程圖距月面2400m三維高程圖距月面100m的三維高程圖附錄3：等高圖距月球表面2400m的等高圖距月球表面100m的等高圖22
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