未帶

內(nèi)容簡介

本篇將模擬一次探月飛行任務。飛行器將從地球停泊軌道出發(fā),，經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移軌道,，到達月球B平面，并通過飛行器機動,，最終進入月球環(huán)繞軌道,。將繼續(xù)使用Astrogator進行軌道仿真。

一,、創(chuàng)建行星及衛(wèi)星

首先創(chuàng)建地月行星以及執(zhí)行任務的衛(wèi)星,。首先通過Insert—New—Planet插入兩顆默認行星對象，并分別將其Central Body設(shè)置為Earth和Moon,，并勾選Auto-Rename,。（如果沒有Planet對象，在Edit—Preferences—New Object中進行勾選）,。

新建3D Graphic窗口,，編輯其屬性，在Grids中勾選Show ECI坐標系（地球中心）,，并勾選Show Radial Lines,。在Advanced中，設(shè)置Max Visible Distance 為 1e+010 km,，保存窗口設(shè)置,。右鍵Moon，選擇Zoom to,，在新建窗口中顯示月球行星如下:

此畫圖窗口中心天體為地球（從上圖可以看出,，ECI坐標系原點為地球）。為了后續(xù)顯示方便,，可以更改中心天體,，在上方窗口中心體圖標中，選中Moon即可。

而后,，插入衛(wèi)星對象,，將其命名為LunarProbe，并在Basic—Orbit中,，將其軌道類型設(shè)置為Astrogator,。

二、地月軌道轉(zhuǎn)移

接下來通過創(chuàng)建衛(wèi)星的MCS任務段,，將其從地球的停泊軌道轉(zhuǎn)移至月球附近,。將使用到STK特定問題建模（七）衛(wèi)星軌道轉(zhuǎn)移（二）中應用的Target，來自動計算軌道相關(guān)參數(shù),。

本篇仿真中,，地月軌道將簡單分為七段：初始段、停泊軌道推演,、軌道機動,、地月轉(zhuǎn)移軌道推演、抵近月球軌道推演（月球捕獲）,、軌道機動,、月球環(huán)繞軌道推演。接下來進行仿真,。

2.1初始軌道仿真

首先通過手動輸入?yún)?shù)的方式,，創(chuàng)建地月軌道。而后將使用Target,，自動計算軌道參數(shù),，從而更好地靠近月球。

在衛(wèi)星MCS任務窗口中,，刪除掉默認任務段,。新建Target Sequence，并將其展開,，而后在其下面分別創(chuàng)建一個Launch任務, 一個Propagate任務,，一個Maneuver任務以及兩個Propagate任務，來模擬地月軌道的前五段,。

首先編輯發(fā)射Launch段,，可以設(shè)置任務起始時間以及經(jīng)緯度。將默認的Epoch改為1 Jan 2024 00:00:00.000 UTCG,。burnout頁面設(shè)置保持默認,，衛(wèi)星將發(fā)射進入高度為300km的LEO軌道

將第一個軌道推演段重命名為Coast，將軌道推演時間（衛(wèi)星在停泊軌道飛行時間）改為90min,，即5400s,。運行MCS任務段，可以查看停泊軌道仿真結(jié)果。

而后編輯第一次軌道機動任務段,，將其命名為TransLunarInjection,，將通過機動進行地月空間轉(zhuǎn)移。將機動方式選擇為脈沖Impulsive,，將Attitude Control設(shè)置為Thrust Vector,，設(shè)置X軸速度機動為3,120m/s。

編輯第一段地月轉(zhuǎn)移軌道推演段,，將其命名為ToSwingBy,，改變軌道顏色，讓其與停泊軌道顏色區(qū)分開,。設(shè)置軌道推演器為CisLunar,，更改該段軌跡推演停止條件。新建停止條件,，選擇R Magnitude，將其值設(shè)置為三十萬公里,，并刪除默認的根據(jù)軌道運行時間設(shè)置的停止條件

運行MCS任務段,，創(chuàng)建軌跡如下;

編輯最后一段軌道，讓衛(wèi)星抵近月球近地點,，將其命名為ToPeriselene,。設(shè)置軌道推演器為CisLunar。設(shè)置軌跡推演時間為864000s,，并新建兩個停止推演條件，分為為Altitude—0,，中心體Moon以及Periapsis——中心體Moon,，即高度或位置達到以上條件時軌道停止,。

運行創(chuàng)建的MCS段，可以看到目前的軌道參數(shù),，距離月球仍有很遠的距離

2.2 計算軌道相關(guān)參數(shù)

為了讓衛(wèi)星更靠近月球,，并最終進入月球環(huán)繞軌道。這里需要更改一些參數(shù),。在Launch段中,，將發(fā)射時間Epoch設(shè)置為自變量,，將Coast中的停留時間也改為自變量。選中ToPeriselene任務,，并點擊MCS下方的Results設(shè)置因變量，在MultiBody下方選中Delta Declination以及Delta Right Asc

點擊Target Sequence,，雙擊編輯自變量以及因變量,，勾選發(fā)射時間自變量，更改計算參數(shù)Perturbation為1 min,，Max. Step為1 hr,。同理，勾選停泊軌道推演時間，并勾選中兩個因變量，因變量目標值均為0deg,，Tolerance為0.01°,。

更改Target Sequence中的Action為Run active profiles來使自設(shè)置生效，而后將When profile converage選項更改為Stop,，即當計算出的自變量滿足因變量目標值時停止計算（包括后續(xù)存在的MCS任務段）,，這樣僅會有一個軌道計算結(jié)果：

未完待續(xù)