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火星冻结轨道的高阶建模分析

杨眉  
【摘要】:由于火星重力场系数中奇次带谐项J_(2l-1)(l≥2)比较大,且J_3在J_(2l-1)(l≥2)中的主导性作用并不明显,因此在火星的冻结轨道研究中需要建立高阶的动力学模型来确定其存在条件和分析特征。结果表明火星冻结轨道在近地点角ω=270°时普遍存在,但是受J_(2l-1)(l≥2)的影响,在一些特殊位置火星冻结轨道的ω=90°,其中J_4□J_7对于火星冻结轨道的偏心率e值有很明显的影响。在稳定性分析中发现火星冻结轨道的平衡解是稳定的,但是J_(2l-1)(l≥2)所带来的长周期影响使火星冻结轨道的偏心率e和近地点角ω在一定范围内呈现长周期变化。最后,将冻结轨道与非冻结轨道进行数值仿真和数据对比,结果表明火星冻结轨道与非冻结轨道相比有较好的稳定特性。本文的研究可为火星环绕轨道的设计提供有意义的参考。

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