基于非线性动力系统理论的非开普勒轨道研究

最近，先进航天国家陆续提出了各自的空间探测计划，旨在占领空间高新技术战略制高点，从而在21世纪的空间资源争夺中保持优势。我国也提出了以月球探测为突破口，稳步发展的深空探测计划。近年实施的和正在计划中的很多空间探测任务都采用复杂的非开普勒轨道，传统的二体问题理论难以满足其轨道设计要求。本研究将以这类新兴的空间探测任务为背景，以非线性动力系统理论为工具，着重研究复杂非开普轨道的动力学、稳定性与控制相关的理论问题，探索其内在的力学本质，试图发展新的分析方法和有效的设计工具，为将来的有关空间任务提供理论依据，为我国未来的深空探测工程实施做必要的技术储备。为此，利用三体和四体系统动力学自然特性，设计廉价飞行器轨道为具体目标，在三体和四体系统不变流形上的转移轨道设计、小推力飞行器轨迹优化设计、多次引力甩摆设计、引力自然捕获设计等方面开展系统深入的研究。