航天器非线性摄动轨道高阶求解算法及软件开发
批准号:
11972044
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
罗亚中
依托单位:
学科分类:
飞行器和载运系统动力学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
罗亚中
中文摘要
航天动力学软件是航天动力学理论与实践的桥梁,与国际先进水平相比,我国的航天动力学研究一个显著差距是缺乏成熟的计算软件。本项目定位于探索我国自主航天动力学软件发展的有效思路和实现途径,瞄准以算法创新形成软件核心竞争力,实现“弯道超车”。基于申请人前期工作积累,发展非线性轨道初值和边值问题的普适性高阶求解算法及软件。项目拟结合非线性动力学、机器学习等领域最新理论方法,提出基于自主微分和多项式混沌的非线性摄动轨道偏差高阶演化分析算法,以及基于机器学习的非线性摄动轨道智能优化方法。从而形成一套对不同类型初值和边值问题具有强适应性、能稳定全局求解的非线性轨道高阶算法。在此基础上,开展扎实细致的软件工程化和推广工作,研制一款高级轨道分析设计软件,相比国际商业软件形成核心竞争力和优势,服务于我国航天事业发展新需求,并为我国航天动力学领域自主大型软件系统发展提供有益借鉴。
英文摘要
Astrodynamics software is a bridge between the theory and the practice of aerospace engineering. Compared with the international advanced level, a significant gap in China's astrodynamics research is the lack of mature computation software. This project is aimed at exploring the effective ideas and implementation approaches for the development of China's independent astrodynamics software, by forming the core competitiveness of the software through algorithm innovation. Based on the previous work of the applicant, a series of general high-order algorithms and the corresponding software for solving nonlinear trajectory initial and boundary value problems are developed. Combining the latest theoretical methods in the fields of nonlinear dynamics and machine learning, the project proposes high-order uncertainty propagation algorithms based on the autonomous differentiation and polynomial chaos techniques, and intelligent optimization methods based on machine learning, for nonlinear perturbation orbits. Thus, a set of nonlinear high-order orbit solving algorithms with strong adaptability and stable global solution for different types of initial and boundary value problems is formed. Then, the project carries out detailed software engineering and promotion work, to develop an advanced orbit analysis and design software, which has core competitiveness and advantages compared with the international commercial softwares. This software will serve the new demand in aerospace engineering development of our country, and provide some useful reference for independent large-scale astrodynamics software system development of our country.
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DOI:
10.7527/s1000-6893.2023.28752
发表时间:
2023
期刊:
航空学报
影响因子:
作者:
[杨迪, 李振瑜, 郭帅, 张嘉城, 罗亚中]
通讯作者:
罗亚中
DOI:
--
发表时间:
2022
期刊:
力学与实践
影响因子:
--
作者:
[张赛, 杨震, 罗亚中]
通讯作者:
罗亚中
DOI:
10.2514/1.g006558
发表时间:
2022-07
期刊:
Journal of Guidance, Control, and Dynamics
影响因子:
--
作者:
[Peng Shu, Zhen Yang, Yazhong Luo]
通讯作者:
Yazhong Luo
DOI:
10.1007/s11431-020-1662-0
发表时间:
2020-09
期刊:
Science China Technological Sciences
影响因子:
--
作者:
[Zhen-yu Li;Hai Zhu;Ya-zhong Luo]
通讯作者:
Zhen-yu Li;Hai Zhu;Ya-zhong Luo
DOI:
10.2514/1.g006431
发表时间:
2022-04
期刊:
Journal of Guidance, Control, and Dynamics
影响因子:
--
作者:
[An-yi Huang;Ya-zhong Luo;Hengnian Li]
通讯作者:
An-yi Huang;Ya-zhong Luo;Hengnian Li
共 10 条
太空交通管理轨道力学关键问题与计算软件
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批准号:12432017
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项目类别:重点项目
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资助金额:239.00万元
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批准年份:2024
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负责人:罗亚中
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依托单位:
动力学与控制学科发展研讨会
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批准号:--
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:8万元
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批准年份:2020
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负责人:罗亚中
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依托单位:
空间反交会威胁预警与博弈路径规划
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批准号:11572345
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2015
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负责人:罗亚中
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依托单位:
安全性最优交会轨迹特性分析与设计优化方法研究
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批准号:10902121
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:17.0万元
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批准年份:2009
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负责人:罗亚中
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依托单位:
国内基金
海外基金