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文档简介

2014年全国大学生数学建模大赛，a题嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略，报告内容，近月点与远月点的相对位置与速度大小与方向(问题1 )，模型评估与改进，软着陆轨道确定与六阶段优化控制策略(问题2 )，软着陆轨道与控制策略误差分析与敏感性分析(问题3 )、4、1、3、2，近月点与根据理论关系式、问题一、二体模型可构建以月心为原点的惯性坐标系、应用、月固坐标系、原点探测器、参照平面为月赤道面、的轨道坐标系。 近月点和远月点的相对位置和速度的大小和方向，1。 问题1、景观匹配模型、问题2。 2、H0-H1横主减速过程，2。 H0-H1横主减速飞行过程示意图，问题2，初始高度H0使着陆器相对月球表面的横向速度从约1.7km/s降低到终点高度H1，为随后的姿态转换提供条件。 H1-H2，径向减速过程。 另外，代入动力学方程式后得到重力场影响下的径向速度关系式，根据动力学方程式得到重力场影响下的径向位移关系式，根据问题2、重力场影响下的径向速度关系式和位移关系式得到H1-H2径向减速过程的示意图，2、H2-H3引导区间的飞行过程。 引导信息形成并完成对准目标点的姿势后，横向辅助发动机向目标点起飞，到达目标点上空时横向速度减小为零，然后主发动机进行径向主减速，最终保证嫦娥3号到达H3点时满足月速要求。 径向减速方程表明，该问题是在2，2，H2-H3诱导区间飞行过程。 在、问题2、横向速度关系式中，横向位移关系式可以表示为2。联立方程式可得到、H2-H3引导段飞行过程示意图、问题2、H2-H3引导段飞行过程、横总位移：喷口切换点横向速度：2、H3-H4垂直着陆月面过程。H3-H4垂直着陆月球过程示意图，问题2，2，着陆轨道和控制策略误差分析和敏感性分析，3。 问题3、传感器落地后是否保持直立姿势，基本上取决于着陆面的粗糙度。 问题3、模拟行星表面着陆区域内石头和撞击坑的平均个数、直径分布和位置，然后在着陆区域内随机选择某着陆点，根据着陆安全判定方法判定着陆是否安全，计算安全着陆概率P=0.8471，着陆轨道和控制策略的误差分析和敏感性分析。 问题3、为了提高探头软着陆成功概率，对探头安全着陆概率进行了敏感分析。 仿真中改变着陆区面积大小的结果表明，安全着陆概率随着着陆区边长而变化的曲线表明，着陆区面积大小对安全着陆概率的影响很小。 着陆轨道与控制策略误差分析与敏感性分析，3、模型评估，4。 结合评价与改进、研究成果、工程实际，采用阶段性控制方法，根据不同阶段的任务要求，制定不同的控制策略，满足着陆精度的要求。 主引擎和辅助引擎共同进行引导飞行，使引导方式更加简单，增加了工程可行性。 根据推力步进调节式发动机的特点，采用景观匹配导航，采用分段控制方法得到了精密软着陆各控制阶段飞行状态和控制变
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