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莫拉德·纳扎里;大卫·卡纳斯;布伦南·麦肯;埃里克·屠夫;凯萨琳·豪厄尔

（mathsf{SE}（3））中完整N体问题的框架及其简化为循环限制的完整三体问题。 （英语） Zbl 1521.70015号

最神圣的。机械。动态。阿童木。 135，第4号，第41号文件，第27页（2023）.
摘要：基于几何力学框架，在一般参考系中提出了一种新颖、紧凑的刚体运动动力学形式。这种形式是在李群的特殊欧几里德空间（mathsf{SE}（3））上提出的，自然地解释了由于引力矩和力引起的轨道/姿态耦合。结果表明，刚体动力学方程的结构在不同的坐标系下保持不变。然后，利用引力势的表达式，将该全局框架应用于类似于Gateway的近直线halo轨道（NRHO）的圆形受限全三体问题（CRF3BP），其中方程在航天器的体框架和重心旋转框架中唯一提供。为了传播和与经典的圆形限制性三体问题（CR3BP）保持一致，CRF3BP的方程也以无量纲形式给出。将使用不同惯性张量计算的轨迹与使用传统的点质量航天器运动方程获得的轨迹进行了比较，这些点质量航天器受到两个较大的主引力场的影响。CRF3BP和CR3BP之间的比较表明：（a）考虑到每个航天器的惯性特性，需要计算定制的晕轨道族；以及（b）在未来的NRHO任务中使用姿态控制进行驻留，以减少驻留成本，如果使用点-质量近似，驻留成本将相对较大。

引用于1文件

MSC公司：

70层10 \（n\）-身体问题
70F07型 三体问题
70E15型 刚体的自由运动
70平方米 轨道力学
70-08 粒子力学和系统力学问题的计算方法

关键词：

多体动力学系统;近直线晕轨道;几何力学;刚体动力学方程;引力势;重心旋转框架
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\textit{M.Nazari}等人，《天国》。机械。动态。阿童木。135，第4号，第41号论文，第27页（2023年；Zbl 1521.70015）
全文： 内政部

参考文献：

[1] 美国航空航天局，N.，Administration，S.：NASA对阿耳特弥斯任务的管理。审计办公室监察长办公室（2021年）
[2] Ashenberg，J.，通过惯性积分的固体相互引力势和力矩，Celest。机械。动态。天文学家。，99, 149-159 (2007) ·Zbl 1162.70315号 ·doi:10.1007/s10569-007-9092-
[3] 布埃，G。；Laskar，J.，《两个相互作用物体的自旋轴演化》，伊卡洛斯，201,2750-767（2009）·doi:10.1016/j.icarus.2009.02.00
[4] Breger，L。；如何，JP，航天器自主交会的安全轨道，J.Guid。控制动态。(2008) ·数字对象标识代码：10.2514/1.29590
[5] 布奇，L。；拉瓦尼亚，M。；Guzzetti，D。；Howell，KC，地球-月球系统扰动圆形受限三体问题中沿平面轨道的周期轨道姿态解，Acta Astronaut。，147, 152-162 (2018) ·doi:10.1016/j.actaastro.2018.03.042
[6] Colagrossi，A。；Lavagna，M.，《非开普勒轨道上与超大空间基础设施交会对接的动力学分析》，CEAS space J.，10，1，87-99（2017）·文件编号：10.1007/s12567-017-0174-4
[7] 克雷斯波，F。；Turner，E.，《泊松结构和全引力N体问题的阶段还原》，SIAM J.Appl。动态。系统。，21, 3, 1778-1797 (2022) ·Zbl 1505.70033号 ·数字对象标识代码：10.1137/21M141678
[8] Fahnestock，E.G.：完整的双体问题：模拟、分析和应用于双星小行星系统的动力学、特征和演化。密歇根大学博士论文（2009年）
[9] 法夸尔：平动点卫星的控制和使用。斯坦福大学博士论文，博士论文（1969年）
[10] Guzzetti，D。；豪厄尔，KC，三体周期轨道中刚体的自然周期轨道姿态行为，《宇航员学报》。，130, 97-113 (2017) ·doi:10.1016/j.actaastro.2016.06.025
[11] Guzzetti，D。；豪厄尔，KC，《圆形受限三体问题中的姿态动力学》，天体动力学，2，2，87-119（2018）·doi:10.1007/s42064-017-0012-7
[12] Knutson，A.J.：应用凯恩方法将姿态动力学纳入圆形限制三体问题。印第安纳州普渡大学博士论文（2012年）
[13] 克努特森，AJ；Guzzetti，D。；豪厄尔，KC；Lavagna，M.，地月lyapunov轨道耦合轨道-姿态动力学模型中的姿态响应，J.Guid。控制动态。，38, 7, 1264-1273 (2015) ·文件编号：10.2514/1.G000469
[14] Lee，T.，Leok，M.，McClamroch，N.H.：轨道力学中全身问题的李群变分积分器。最神圣的。机械。动态。阿童木。98、121-144（2007a）。doi:10.1007/s10569-007-9073-x·Zbl 1330.70003号
[15] Lee，T.，Leok，M.，McClamroch，N.H.：全身问题的李群变分积分器。计算。方法应用。机械。工程196，2907-2924（2007b）。doi:10.1016/j.cma.2007.01.017·邮编1120.70004
[16] Lee博士。；阿拉斯加州三亚；Butcher，EA，《分散避碰航天器编队飞行的渐近跟踪控制》，J.Guid。控制动态。(2014) ·文件编号：10.2514/1.G000101
[17] Lizy-Destrez，S。；Beaureag，L。；Blazquez，E.，《地球-月球-拉格朗日点附近的交会战略》，Front。阿童木。空间科学。(2019) ·doi:10.3389/fspas.2018.00045
[18] Maciejewski，AJ，《两刚体问题中的约化、相对平衡和势》，Celest。机械。动态。天文学家。，63, 1-28 (1995) ·Zbl 0883.70007号 ·doi:10.1007/BF00691912
[19] McCann，理学学士；Nazari，M.，《高阶势模型下轨道-姿态耦合对航天器动力学的影响分析》，J.Astronaut。科学。，69, 4, 955-987 (2022) ·doi:10.1007/s40295-022-00335-x
[20] Moeckel，R.，引力相互作用刚体的最小能量配置，Celest。机械。动态。阿童木。，128，3-18（2017）·Zbl 1365.70011号 ·doi:10.1007/s10569-016-9743-
[21] Moeckel，R.，计算完整两体问题的相对平衡构型，Celest。机械。动态。阿童木。(2018) ·Zbl 1390.70015号 ·doi:10.1007/s10569-018-9817
[22] 莫里，RM；李，Z。；Sastry，SS，《机器人操作数学导论》（1994），博卡拉顿：CRC出版社，博卡拉顿·Zbl 0858.70001号
[23] Nazari，M.，Butcher，E.A.，Yucelen，T.，Sanyal，A.K.：具有通信延迟的刚体航天器编队的分散一致性控制。J.指南。控制动态。39（4），838-851（2016a）。doi:10.2514/1.G001396
[24] Nazari，M.，Butcher，E.A.，Anthony，W.：使用时变LQR和反推的地球-月球L1平动点轨道连续定位控制。国际期刊动态。控制5（4），1089-1102（2016b）。doi:10.1007/s40435-016-0256-8
[25] 纳扎里，M。；屠夫，EA；Sanyal，AK，使用旋转矩阵和指数坐标的航天器姿态分数反馈控制，J.Guid。控制动态。，41, 10, 2185-2198 (2018) ·doi:10.2514/1.G002956
[26] Nazari，M.，Canales Garcia，D.，McCann，B.，Butcher，E.，Howell，K.：几何力学框架中的全身问题及其简化为圆形限制全身三体问题。参加：AIAA/AAS天体动力学专家会议（2022年）·Zbl 1521.70015号
[27] 萨莱特，A。；博纳贝尔，S。；Sepulchre，R.，李群上的协调运动设计，IEEE Trans。自动。控制，551047-1058（2010）·Zbl 1368.93116号 ·doi:10.1109/TAC.2010.2042003
[28] 斯卡多维，L。；Leonard，N。；Sepulchre，R.，《三维集体运动的稳定性》，Commun。信息系统。，8, 473-500 (2008) ·兹比尔1168.93007 ·doi:10.4310/CIS.2008.v8.n4.a6
[29] 谢尔斯（Scheeres），DJ，全身双体问题的稳定性，Celest。机械。动态。阿童木。，83, 155-169 (2002) ·Zbl 1027.70012号 ·doi:10.1023/A:1020143116091
[30] Scheeres，D.J.：全N体问题中的相对平衡及其在等质量问题中的应用。收录于：Bonnard，B.，Chyba，M.（编辑）《天体和空间力学的最新进展》，第31-81页。查姆施普林格（2016年a）。doi:10.1007/978-3-319-27464-52
[31] Scheeres，D.J.：全N体问题中构型的希尔稳定性。国际天文学家。工会（IAU）研讨会。318128-134（2016年b）。文件编号：10.1017/S174392131500719X
[32] Schulte，P.Z.，Spehar，P.T.，Woffinden，D.C.：猎户座交会、近距离操作和对接的GN&C测序。In:AAS制导、导航和控制会议，第172卷（2020年）
[33] 塞尔维亚人，R。；西昆。；Lo，M.，《使用最优控制的Halo轨道任务修正机动》，Automatica，28，257-583（2000）·Zbl 1172.93388号 ·doi:10.1016/S0005-1098（01）00279-5
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