自旋复杂航天器全局姿态机动及再定向研究

以自旋复杂航天器为研究背景，建立带柔性附件充液自旋航天器的动力学模型。以仿真、试验及分析相结合的方法提取液体燃料复合晃动等效力学模型参数，特别是探讨采用多个等效力学模型叠加的原理模拟液体燃料复杂动力学行为的途径。对柔性附件进行分布参数、集中参数模型研究，采用现代非线性理论对耦合系统模型进行定性分析和定量研究。重点研究复杂航天器的全局姿态机动非线性动力学行为，对穿越异宿环及近异宿环本体极迹的动力学行为进行深入探讨，采用平均法划分叉式分岔、共振捕获及吸引盆参数域范围。借助Melnikov方法、拟Hamilton系统理论对近分隔线本体极迹混沌层进行姿态预测。探索、优化姿态再定向方案并确定控制策略。重要成果包括改进液（体）-柔（性附件）-控（制系统）耦合系统的建模方法和理论、发展和创新全局非线性动力学的理论和方法；划分参数空间、确定各种临界参数、数值仿真并提供可靠的计算机仿真软件。