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摘要：为满足回归轨道的严格精度维持要求，研究了一种基于微分代数运算和考虑高阶摄动因素的空间引力模型下回归轨道设计与控制的半解析方法。通过构建Poincaré映射并对其进行高阶Taylor展开而表示为多项式，由此实现对轨道递推的近似，以获得轨道在一个或者多个回归周期内的状态量。在建立回归轨道多目标优化问题的基础上，利用该方法可完成对轨道初值的快速和准确计算。设计了实现轨道从初始状态到满足回归条件的目标状态下的多脉冲控制策略，建立了以最小燃料消耗为轨道控制目标和推力幅值受限条件下的非线性优化问题，并通过二阶凸优化方法求解全局最优控制量和控制时机。所提出的最优轨道控制策略同时适用于脉冲推力和连续推力两种执行模式，并具备计算效率高和唯一解的优点，可用于星上自主实施。
文章目录
1 带谐引力摄动回归轨道动力学
1.1 动力学方程
1.2 回归轨道初值计算
2 高精度回归轨道优化
2.1 Poincaré映射高阶展开
2.2 回归轨道优化设计
3 高精度回归轨道维持控制
3.1 目标轨道确定
3.2 最优轨道控制策略
4 结论
