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申请/专利权人：北京航天飞行控制中心

摘要：本发明公开一种多天体飞越探测轨道设计方法，该方法包括：首先，基于飞越探测任务的能量、时间等约束或者对目标物理特征、轨道特征的探测需求，定义初步筛选参数，从包含海量天体的数据库中筛选出初步待飞越探测的天体目标；其次，对于待飞越探测目标，结合现有转移轨道计算方法，设置多个目标确定门限条件，基于各门限条件逐层优选天体目标，最终确定多天体飞越探测的目标序列，同时得到相应的飞越探测轨道。本发明有效解决了海量天体目标搜索空间大、探测飞行轨道计算时间长、多目标序列优化难等问题，降低了多天体飞越探测轨道设计难度，提高了多目标任务轨道设计的效率。

主权项：1.一种多天体飞越探测轨道设计方法，其特征在于，该方法包括：天体目标初步筛选、结合转移轨道计算的逐层择优搜索设计，一、天体目标初步筛选；基于飞越探测任务约束条件，选择一个约束条件或多个约束条件的组合作为初步筛选参数，从国际天文联合会下属的小行星中心提供的小天体目标数据库中筛选出初步待飞越探测的天体目标；所述的飞越探测任务约束条件包括总能量约束、总任务时间约束、天体目标物理特征或天体目标的轨道特征，天体目标物理特征包括小天体大小、小天体星等或小天体类型，天体目标的轨道特征包括轨道半长轴、轨道偏心率或与地球距离；二、逐层择优搜索；针对筛选出的初步待飞越探测目标，设置多个目标确定门限条件，基于各门限条件逐层优选天体目标，最终确定多天体飞越探测的目标序列，同时得到相应的飞越探测轨道；2.1在探测器进入日心轨道后，首先开展第一次目标择优计算；1在任务时间约束范围内，对探测器和n个待飞越探测目标作精确轨道预报计算，得到各自的精确轨道；2基于上述计算得出的精确轨道，逐一计算探测器与全部n个待飞越探测目标的最近距离dm和对应时刻tm；3设置由多层择优筛选条件构成的目标确定门限条件C1，进行目标择优计算；4第一次目标择优计算完成后，得到目标确定门限条件C1下的择优筛选结果，择优筛选目标数量记为n1；2.2得到n1个择优筛选目标后，继续进行第二次目标择优计算；1对n1个择优筛选目标，逐一开展交会轨道设计，获取探测器对各个择优筛选目标的交会轨道、需要的最优速度增量Δv、交会时间、目标特征；2设置由多个择优筛选条件构成的目标确定门限条件C2；择优筛选条件设为速度增量、交会时间或星等，各自对应择优数量均设为k2；按照目标确定门限条件C2对全部n1个择优筛选目标及其交会轨道，进行第二次择优筛选，按照每个择优筛选条件选择目标，重复的目标仅保留1个；3第二次目标择优计算完成后，得到目标确定门限条件C2下的择优筛选结果，即n2个择优筛选目标及其交会轨道；2.3得到n2个择优筛选目标及其交会轨道后，继续进行第三次目标择优计算；1对n2个择优筛选目标及其交会轨道，针对多个择优筛选条件逐一计算每个择优筛选条件对应的参数；2设置由多个择优筛选条件构成的目标确定门限条件C3；按照目标确定门限条件C3对全部n2个择优筛选目标及其交会轨道，进行再次择优筛选，各自对应每个择优筛选条件的择优数量均设为k3，按照每个择优筛选条件选择目标，重复的目标仅保留1个；3第三次目标择优计算完成后，得到目标确定门限条件C3下的择优筛选结果，获得j个交会轨道方案，每个方案包含数量不等的小天体目标、各次交会时刻、各次交会所需的速度增量、总速度增量；2.4搜索终止重复上述步骤2.1～2.3，直至全部轨道方案所需的总速度增量超出探测器的推进剂可以提供的最大速度增量，即推进剂全部用完，或者搜索得到的全部轨道方案所需的总飞行时间均大于任务时间约束，或者已经得到所需交会的目标数量，搜索终止。

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百度查询： 北京航天飞行控制中心 一种多天体飞越探测轨道设计方法