2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了《全国大学生数学建模竞赛章程》和《全国大学生数学建模竞赛参赛规则》（以下简称为“竞赛章程和参赛规则”，可从全国大学生数学建模竞赛网站下载）。我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的，如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛章程和参赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛章程和参赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）：A我们的报名参赛队号为（8位数字组成的编号）：19004009所属学校（请填写完整的全名）：华南农业大学参赛队员(打印并签名)：1.吴国斌2.方荧荧3.严格格指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：张胜祥（论文纸质版与电子版中的以上信息必须一致，只是电子版中无需签名。以上内容请仔细核对，提交后将不再允许做任何修改。如填写错误，论文可能被取消评奖资格。）日期：2014年9月14日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：1嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略摘要本文对嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略问题进行了探讨。对于问题一，本文建立了模型I—轨道定位模型。模型对月球软着陆全过程下降轨迹进行了设计研究,建立了下降轨道参考系和月心赤道惯性系两个三维坐标系，根据它们之间的关系使用matlab软件求得出转换矩阵。并通过软着陆动力学模型得出近月点经纬度的表达式。从远月点至近月点运动过程符合霍曼转移，直接运用轨道能量守衡方程式，即可求得该阶段终点即近月点和起点及远月点的速度分别为=1692.219Avms，=1613.918Bvms。在合理的假设下，若轨道倾角0i为60，环月停泊轨道的升交点赤经为15，的值为43.95，则可求得近月点的位置为123.90,84.45EN的正上方15km处，远月点的位置为56.10,84.45WS的正上方100km处。针对问题二，本文建立了模型II—控制策略最优模型。模型分别对6个软着陆阶段进行了研究，基于动力学模型，着重对主减速段进行了优化设计。该段考虑到该段燃料消耗很大,以燃料最优为设计指标，建立最优化方程。由于接近段距离月面较近，且经姿态调整后接近垂直下降,拟采用平面月球模型，对轨道进行离散化处理，并通过函数迭代和数值逼近的方法，得到了燃料最优的软着陆轨道，模拟仿真结果见图8、9。针对粗避障阶段和精避障阶段，进行了同类分析，运用matlab程序求解对应着陆点不同精度的位置确定来划分区域，寻找最优着陆区域，同时运用角度分析，求得其轨道偏转大小和方向，结果可见图13。针对问题三，本文建立了模型Ⅲ—误差和敏感性分析模型。基于问题二中设计的着陆轨道和控制策略，本文针对模型中的重要变量和参数，设计出合理的变化区间，首先采取控制变量法的思想，对单一的变量和参数分别进行误差分析和敏感性分析，然后结果整体，联合多个变量做误差分析，结果表明模型具有较强的稳定性。本文的亮点在于：在对月球软着陆轨道离散化时，利用离散点处状态连续作为约束条件,把常推力月球软着陆轨道优化问题归结为一个非线性规划问题,对于此问题的求解,其初值均为有物理意义的状态和控制量,从而避免了采用传统优化方法在解决此优化问题时对没有物理意义变量初值的猜测。关键词：嫦娥三号动力学模型最优控制策略误差分析敏感性分析21问题重述1.1问题的背景嫦娥三号于2013年12月2日1时30分成功发射，12月6...
