嫦娥三号软着陆控制策略的数学模型.doc
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1、嫦娥三号软着陆控制策略的数学模型 摘 要:针对嫦娥三号软着陆问题,在满足每个阶段关键点状态的情况下,以软着陆过程燃料消耗最少为目标设计各个阶段的最优控制策略。本文运用齐奥尔科夫斯基火箭方程结合能量守恒定律计算得出主减速阶段以及软着陆全过程推力范围值及最小燃料消耗量,用图像阈值法结合类方差检验选择粗避障、精避障阶段的最佳着陆地点。 0 引言 作为中国第一个月球软着陆的无人登月探测器,嫦娥三号于2013年12月2日1时30分成功发射,12月6日抵达月球轨道,12月14号在月球表面实施软着陆。由于嫦娥三号软着陆过程中各阶段的控制策略的机密性,目前针对嫦娥三号软着陆各阶段的控制策略的研究多基于蚁群算法
2、1、通过划分板块确定阈值2、局部最优3来使得软着陆过程中燃料消耗最少。本文运用图像阈值法结合类方差检验选择最小的区域作为粗避障、精避障阶段选取的最佳着陆地点,运用齐奥尔科夫斯基火箭方程结合能量守恒定律限定推力值范围得出总的燃料消耗量。 1 问题分析 查阅资料4得知嫦娥三号软着陆轨道为从近月点至着陆点,其软着陆过程共分为6个阶段,分别为着陆准备轨道、主减速阶段、快速调整阶段、粗避障阶段、精避障阶段、缓速下降阶段。 在六个阶段中最主要的是主减速阶段、粗避障阶段以及精避障阶段,为了满足每个阶段在关键点所处的状态并尽量减少软着陆过程的燃料消耗,本文分别研究这三个阶段的最优控制策略以及总体的燃料消耗情况
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