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航天器轨道动力学仿真技术研究

专 业: 一般力学与力学基础
关键词: 轨道设计 轨道动力学 算法优化 仿真模块 航天器
分类号: V411.8
形 态: 共 57 页 约 37,335 个字 约 1.786 M内容
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内容摘要


本文运用航天器轨道动力学理论,建立了完善的高精度轨道动力学模型,研究了太阳同步轨道、地球静止轨道、回归轨道和冻结轨道等常用特殊轨道的特点及设计原理。

本文首先通过分析和试验确定耗时较多的运算;然后运用计算复杂性理论分析算法的时间复杂度;再对其进行优化设计,降低时间复杂度。

最终取得了良好效果,大幅度提高了程序的执行效率。

为实现系统的模块化和程序的可重用性,本文采用ATL COM技术,完成了基于COM组件的航天器轨道动力学仿真模块的设计与开发。

模块具有常用特殊卫星轨道设计、普通轨道设计、高精度轨道递推、长期轨道预报、姿态运动分析以及一定的星下点轨迹、覆盖、链路、可见性分析等功能。

最后,为了方便对模块各项功能的测试,本文开发了测试平台,并把仿真结果与STK的计算结果进行了分析对比,均达到了性能要求..……

全文目录


文摘
英文文摘
第1章 绪论
1.1课题背景
1.1.1课题来源
1.1.2研究的目的和意义
1.2轨道设计与力学模型的发展概况
1.3航天器建模与仿真技术的发展概况
1.4航天器轨道动力学仿真系统研究现状
1.5本文的主要研究内容
第2章 轨道动力学模型的建立
2.1引言
2.2常用时间和坐标系统
2.2.1时间系统
2.2.2坐标系统
2.3二体轨道
2.4轨道摄动
2.4.1摄动运动方程
2.4.2非球形引力摄动
2.4.3大气阻力摄动
2.4.4太阳光压摄动
2.4.5日月引力摄动
2.4.6其它摄动
2.5几种特殊轨道设计
2.5.1太阳同步轨道
2.5.2地球静止轨道
2.5.3 临界与冻结轨道
2.5.4回归轨道
2.6本章小结
第3章 轨道递推算法的设计和优化
3.1计算复杂性理论基础
3.1.1算法的时间复杂度
3.1.2算法的空间复杂度
3.2关于legendre多项式的算法
3.2.1直接计算
3.2.2递推计算
3.2.3两种算法的比较分析
3.3数值轨道求解器及其算法设计与优化
3.3.1常用单步数值轨道求解器
3.3.2 Adams_Cowell数值积分方法
3.3.3轨道求解器算法的设计
3.4三角函数列的算法
3.5本章小结
第4章 基于COM组件的轨道动力学仿真系统开发
4.1系统功能需求
4.2 COM技术及开发环境
4.2.1 COM技术简介
4.2.2 Visual C++6.0 ATL简介
4.3系统结构设计
4.4模块结构和接口设计
4.4.1轨道求解模块
4.4.2轨道设计模块
4.4.3常用转换模块
4.4.4轨道应用分析模块
4.5测试与分析
4.6本章小结
结论
参考文献

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中图分类: > V411.8 > 航空、航天 > 航天(宇宙航行) > 基础理论及试验 > 空气动力学

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