基于遗传算法的嫦娥三号软着陆轨道设计

（阜阳师范学院 a.数学与统计学院；b.物理与电子工程学院，安徽 阜阳 236037）

孙娓娓a， 张开银b

基于遗传算法的嫦娥三号软着陆轨道设计

（阜阳师范学院 a.数学与统计学院；b.物理与电子工程学院，安徽 阜阳 236037）

嫦娥三号是我国航天器首次在地外天体的软着陆和巡视勘探，而软着陆又是所有探测月球活动中最为关键的技术。该文利用飞行器动力学方程和能量守恒定律得出有关燃料和时间的方程。然后将遗传算法应用于着陆轨道的优化设计，通过MATLAB程序实现，给出了飞行状态和控制变量的仿真结果，得到了燃料最优的软着陆轨道。仿真结果表明，遗传算法可搜索到全局最优的着陆轨道。并对所得的制导轨道进行误差估计和敏感性分析。

软着陆；遗传算法；嫦娥三号；敏感性

当今地球资源日益匮乏，很多国家把目光从地球转向了月球。我国的探月工程起步比较晚，但是在许多方面取得了不小的成就。2013年12 月6日，嫦娥三号顺利进入环月轨道，登月器在月球上的预定着陆点为虹湾以东地区19.51W，44.12N，海拔-2 641 m。探月器在高速飞行的状况下，如果要保证其准确地在月球预定区域内实现软着陆，着陆轨道是关键问题。本文针对嫦娥三号软着陆问题，通过利用动力学原理和遗传算法相关知识，对着陆轨道进行优化控制，并对其结果进行灵敏度分析。

1　基于遗传算法的着陆轨道设计

嫦娥三号着陆轨道的基本设计要求是：着陆准备轨道为近月点15 km，远月点100 km的椭圆形轨道；……