【PPT课件】航天器的轨道与轨道力学
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航天器轨道力学航天器轨道力学是探索宇宙、开展航天活动的重要基础学科,它主要研究天体的运动规律及控制和利用它们的方法。
航天器轨道力学是过去和现在航天活动中所面临的主要问题之一,也是未来航天开发的重要领域之一。
一、航天器流动场和轨道安全匀强重力场下轨道分析是航天轨道力学中的基本问题。
航天器在重力作用下的运动轨迹主要受重力的作用,因此,在轨道分析过程中,重力场要被认真考虑。
航天器在地球轨道上的运动,轨道高度高达几百公里,大气稀薄,因此流动场的研究也很重要。
流动场分析包括气流、大气、高温等因素的影响,可以帮助科学家设计推进气态和固态发动机以及设计适应性更强的外部贴附式设备等。
如果不考虑地球自转,地球重力与轨道速度相平衡,所以航天器在略微偏离这些轨道平衡点的地方需要连续地修正航向和速度。
这种修正包括小姿态调整和大姿态调整。
如果考虑地球自转,它会带来另一重要问题:在许多情况下,地球的自转会导致航天器失去必要的姿态控制,从而可能会发生失控错误,因此轨道分析在对这种情况的解决方案上进行了深入研究。
这样的解决方案包括在设计过程中考虑完善的姿态控制系统,制定受限制的轨道,或者在地面控制中更为密切地监控和调整姿态控制系统。
如何保证航天器在轨道上的安全行驶,也是必须考虑的因素。
需要进行彻底的轨道分析,了解航天器与其他天体以及空间中的物体之间的相互影响,建立安全规则,如规定航天器轨道高度,预测轨道交叉日期和交汇点,并采取预防措施以确保轨道安全。
二、调整航天器的轨道调整航天器轨道的常见方法包括:1.点火交会。
这是指通过点火交会对航天器和飞行器进行调整的方法。
该方法对轨道的调整非常灵活,可以迅速调整航天器的姿态,是常用的轨道调整方式。
2.ETA(航飞交换点)。
这是一种用于要求不严格的轨道精度的轨道调整方法,通常用于地球轨道。
3.残余推力调整方法。
残余推力调整方法在轨道调整速度要求不高的情况下适用,可通过调整推进器的活动和姿态控制系统来完成调整。