摘要：研究了太阳帆轨道动力学和利用太阳帆推进实现非开普勒轨道的太阳帆控制问题,推导了Gauss形式的太阳帆探测器密切轨道六要素微分方程,分析了太阳帆的轨道控制设计方法,描述了适合太阳帆姿态控制的执行机构。在此理论基础上以SPORT计划作为设计实例,并进行了设计与仿真,实现了任务要求的目标轨道。

摘要：连续有限推力条件下,基于动力学原理设计了伴随卫星相对于椭圆轨道的参考卫星在任意位置实现悬停的方法。给出了对任意椭圆参考轨道实现悬停的开环控制律,推导了一个周期内的速度增量计算公式。特别分析了参考卫星为"Molniya"轨道时,实现悬停需要的控制推力及速度增量。仿真结果表明,"Molniya"轨道正下方1km的悬停伴飞,一个轨道周期时间内连续有限推力发动机需要产生的速度增量为10.317m/s。文章提出的方法也可用于椭圆轨道的空间圆或水平圆等非自然编队构型设计。

摘要：根据地月循环轨道的概念,按照生成第二类周期轨道的弧段进行分类,并讨论了其共振性与对称性在轨道设计与应用中的作用。然后归纳了三种循环轨道的动力学建模与计算方法及其轨道延拓策略,最后总结了三种方法的利弊和应用轨道类型。对地月系统循环轨道的研究和分析,能够为我国未来载人登月工程提供一种新的思路与理论支持。

摘要：长期以来,车辆和轨道一直被分离成两个相对独立的子系统加以研究,形成了经典的车辆动力学、轨道动力学理论体系.现代铁路客运高速化、货运重载化,导致日益突出的车辆与轨道动态相互作用及其安全问题.因此,需要突破子系统研究框架,从整体大系统角度综合研究车辆-轨道相互作用机制,实现整体系统动力性能最优设计.车辆-轨道耦合动力学理论体系应运而生,在吸纳车辆动力学、轨道动力学理论成果的基础上,通过建立新型轮轨空间动态耦合模型,将车辆子系统与轨道子系统耦合成一个相互作用的整体大系统.本文概要介绍车辆-轨道耦合动力学理论的形成过程,重点阐述其学术思想、理论模型及其最新发展,在此基础上介绍基于该理论而形成的车辆与线路动态性能最佳匹配设计原理,最后选取若干典型工程案例,介绍该理论在中国铁路大发展中的应用实践情况.

摘要：轨道动力学快速计算是航天工程中的基础问题,广泛存在于轨道设计、空间抓捕以及深空探测等任务中.基于有限差分原理的经典数值积分算法,由于精度严重依赖小积分步长,难以满足航天器在轨快速计算需求.针对该问题,提出一种局部配点反馈迭代算法,该算法能高效解算受到初值约束和两点边值约束的轨道动力学方程.基于Picard迭代公式建立数值算法以避免计算雅可比矩阵,引入误差反馈以加快迭代收敛速度.通过时域配点法消除迭代公式推导中的复杂符号运算,使迭代公式更为简洁.结合拟线性化法及叠加法,算法能对两点边值约束下的Lambert问题实现高效解算.基于ph网格细化法建立计算参数自适应调节算法,能进一步增强局部配点反馈迭代法的大步长计算优势.通过求解二体动力学模型下的递推轨道,摄动Lambert问题以及限制性三体动力学模型下的转移轨道验证了算法有效性.仿真结果表明,在相同计算精度下,局部配点反馈迭代算法计算速度比拟线性化-局部变分迭代法提高1.5倍以上,引入变参数方案能够进一步将算法计算速度提高6倍以上.

摘要：针对小行星探测器高精度自主视觉定位问题,提出了一种融合轨道动力学的深空探测器自主视觉定位方法,能修正视觉视觉定位与地图构建算法(simultaneous localization and mapping,SLAM)的定位误差。该方法通过融合轨道动力学的轨道改进技术,能够在缺乏表面先验信息、无人工手动标记的场景下,实现探测器的高精度视觉导航,并建立小行星表面稠密三维模型。首先,基于视觉同时定位和建图方法(VSLAM)提取小行星表面特征,通过因子图优化算法估计探测器位姿,设计回环检测提高定位精度;其次,重构行星表面三维模型,实现基于多面体法的行星不规则引力场建模;最后,提出了一种基于轨道动力学的伪相对运动轨道优化算法,将其作为物理约束修正视觉定位累积误差,分析反演视觉初始定轨误差在轨道动力学中的传播过程,实现修正视觉定位累积误差,改善初始定位结果。仿真实验结果表明,融合轨道动力学可以有效提升小行星探测视觉定位的精度,从而实现高精度导航,为深空探测技术的未来发展提供参考借鉴。

摘要：针对高速火箭橇试验用无碴、无缝、平直的高精度轨道系统,利用轨道动力学理论,推导建立了该系统在竖向、横向与扭转的耦合动力学方程组.解决了高精度火箭橇轨道系统动态特性计算问题,为火箭橇轨道设计提供了理论基础.

摘要：利用分布式卫星系统实现的孔径合成为设计推进机动算法和分布式卫星系统的轨道构型开辟了新的研究课题。本文讨论了利用置于不同轨道高度（从近地轨道LEO到地球同步轨道GEO）的天基雷达系统实现合成孔径的运动目标识别和成像系统的设计问题。重点介绍空军TechSat21卫星计划的具体应用问题，给出了轨道摄动的定量表达式，为确定△V要求和任务寿命提供了依据。讨论了一维分布式孔径的角响应特性和等效二维分布式孔径的点散布函数，作为对比编队飞行卫星阵列性能的正确度量指标。文中按推进剂消耗量很多到最少的次序讨论了以较代的推进剂消耗实现最优阵列几可构型编队飞行的几种方法。针对这几种方法计算了所需的△V，并根据推进剂消耗量，估计了卫星的在轨飞行寿命。研究结果表明，所需推进剂消耗大大超过简单位置保持所需推进剂量的编队飞行策略对于本系统是不可行的，而对于所建设的系统，则要求采用比冲为500s的推进系统，以提供每圈轨道1cm/s的速度增量△V。

摘要：雷晓燕教授撰写的专著《高速铁路轨道动力学程序设计》,日前已由科学出版社出版发行。该书为科学出版社“高速铁路轨道工程丛书”的首部专著,也是专门论述轨道动力学程序设计的首部著作。高速铁路轨道动力学属现代铁路轨道工程中的基础前沿学科,涉及高速列车-轨道耦合系统动力学理论、模型、算法及程序设计。

摘要：编队飞行卫星群由一些相对距离近的小卫星组成 ,在严格的条件下 ,若干颗伴随卫星环绕一颗中心卫星作相对运动 ,相对轨道为有特别性质的椭圆。本文研究了编队飞行卫星群的轨道动力学特性 ,提出了编队飞行的轨道构形设计的原则和方法。