项目编号I13-2019-Z003
项目名称航天器空间流形动力学理论及其应用
候选单位北京航空航天大学
航天东方红卫星有限公司
候选人徐 明 何艳超 谭 田
项目简介    以编队飞行、悬浮轨道和多引力场下低能转移轨道等为代表的非线性动力学问题,一直是航天动力学理论及其应用领域的研究重点和难点。项目候选人以我国航天中长期发展规划为指导,重点采用航天空间流形动力学观点针对上述问题的动力学演化和控制方向开展了深入、细致的研究工作,从理论上证明和解释了拓扑结构与动力学的内在机理,发现和获取了不同于传统研究的创新性结论:(1)应用中心流形保证有界轨道存在性条件,提出高阶摄动和微控情形下的编队有界相对轨道构造方法;(2)将平动点附近不变流形的研究范畴扩展至太阳帆/离子推进等悬浮轨道,给出受控流形的全局演化和操控规律,发现了平动点的相空间结构和受控流形全局特性等理论成果,并完善可用于改变平动点拓扑性质的保哈密顿结构控制理论;(3)为实现多引力场下脉冲/微推进等方式的低能转移,利用流形拼接方法,构造了共线平动点附近周期轨道间低能转移轨道以及利用稳定/不稳定流形,构造平动点及其周期轨道间微推进转移轨道。 项目在研期间,共发表SCI期刊论文51篇,获得授权发明专利15项,登记软件著作权3项。以上科学发现点均发表在以Journal of Guidance, Control, and Dynamics (JGCD)、IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems (TAES)和Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy (CMDA)等为代表的航天动力学领域的权威期刊上,所获得的同行引用来自美、欧等20多个国家和地区的国际著名学者,至少包括8位国家科学院或工程院院士和6位航天动力学最高奖项(Dirk Brouwer奖)获得者。 这些研究成果已成功应用到“遥感九号”、“实践九号”、“日地系统L1点飞行任务”等编队飞行卫星和深空探测的型号或背景型号的轨控策略设计与飞控实施等领域,并取得了显著的效益,有望推广到其他卫星型号,助力我国加快空间基础能力的提升和航天强国目标的实现。

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