地月空間DRO與HEO(3∶1/2∶1)共振軌道延拓求解及其穩定性分析
摘要:針對地月空間共振軌道延拓求解及穩定性分析問題,首先從遠離與接近月球的地心開普勒共振軌道(月球公轉周期與軌道周期符合1∶1、2∶1與3∶1的比例關系)得到圓形限制性三體模型中的兩組軌道初值,然后通過增大與減小“近地點距”的延拓方法得到圓形限制性三體周期軌道族。研究發現:逆行繞月的遠距逆向軌道(DRO)可由1∶1開普勒共振軌道延拓得到,延拓過程中軌道共振比從1∶1逐漸演變為2∶1與3∶1,并展現出明顯的非開普勒軌道特性;另外,一類大偏心軌道(HEO)通過2∶1與3∶1地心開普勒共振軌道的延拓得到,但仍可看作受攝的開普勒軌道。采用周期軌道Monodromy矩陣的特征值分析了DRO和HEO的穩定性,同時描述了各自軌道運動特點,可為相關的空間應用任務設計提供理論依據。與此同時,澄清了不同參考模型中“共振比”的概念以及同一共振比可能對應不同類型共振軌道的現象。
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