● 摘要
本文研究限制性三体问题的平动点轨道动力学与控制问题，主要包括平动点轨道基础理论、平动点周期轨道维持控制理论和平动点转移轨道设计理论。平动点轨道基础理论主要包括限制性三体问题的基本假设的分析、适当坐标系的选取以及运动微分方程数学模型的建立。在平动点周期轨道维持控制律设计方面，建立了平动点周期轨道附近的相对运动学方程、平动点轨道维持控制器设计数学模型，并将线性周期系统控制理论与平动点周期轨道维持控制问题相结合，研究了基于二次型性能指标的最优控制律设计方法、基于特征指数配置的采样状态反馈控制律设计方法，提出了一种基于特征指数配置的连续状态反馈控制律设计方法，并将上述各种控制律设计方法运用到太阳-地月质心系L1点Halo轨道维持控制律设计问题中，通过数值仿真验证了上述各种控制律设计方法在平动点轨道维持中的有效性。此外还从理论研究了基于格莱姆矩阵的控制律设计方法。在平动点转移轨道设计理论方面，分析了现有的双脉冲机动平动点转移轨道设计方法。在此基础上，将动力系统理论运用到平动点转移轨道设计中，深入分析了平动点周期轨道附近相空间的动力学特性，利用Halo轨道与其附近相空间内不变流形的几何关系，使用与平动点Halo轨道相关的不变流形设计了单脉冲机动的平动点转移轨道。