文档介绍：2012高教社杯全国大学生数学建模竞赛
承诺书
我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.
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,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,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): B
我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):
所属学校(请填写完整的全名): 大学
参赛队员(打印并签名) :1.
2.
3.
指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):
日期: 2014 年 9 月 15 日
赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):
2012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):
嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略
一、摘要
本文针对嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略的实际问题,以理论力学(万有引力、开普勒定律、万能守恒定律等)和卫星力学知识为理论基础,结合微分方程和微元法,借助MATLAB软件解决了题目所要求解的问题。 
针对问题(1),在合理的假设基础上,利用物理理论知识、解析几何知识和微元法,分析并求解出近月点和远月点的位置,      。再运用能量守恒定律和相关数据,计算出速度1v(近月点的速度)=,2v(远月点的速度)=,,最后利用曲线的切线方程,代入点(近月点与远月点)的坐标求值,计算出方向余弦即为相应的速度方向。 
针对问题(2)
关键词:模糊评判,聚类分析,流体交通量,排队论,多元非线性回归
二、问题重述
嫦娥三号于2013年12月2日1时30分成功发射,12月6日抵达月球轨道。,其安装在下部的主减速发动机能够产生1500N到7500N的可调节推力,其比冲(即单位质量的推进剂产生的推力)为2940m/s,可以满足调整速度的控制要求。在四周安装有姿态调整发动机,在给定主减速发动机的推力方向后,能够自动通过多个发动机的脉冲组合实现各种姿态的调整控制。,,海拔为-2641m(见附件1)。 
嫦娥三号在高速飞行的情况下,要保证准确地在月球预定区域内实现软着陆,关键问题是着陆轨道与控制策略的设计。其着陆轨道设计的基本要求:着陆准备轨道为近月点15km,远月点100km的椭圆形轨道;着陆轨道为从近月点至着陆点,其软着陆过程共分为6个阶段(见附件2),要求满足每个阶段在关键点所处的状态;尽量减少软着陆过程的燃料消耗。
根据上述的基本要求,请你们建立数学模型解决下面的问题: 
(1)确定着陆准备轨道近月点和远月点的位置,以及嫦娥三号相应速度的大小与方向。 
确定嫦娥三号的着陆轨道和在6个阶段的最优控制策略。
(3)对于你们设计的着陆轨道和控制策略做相应的误差分析和敏感性分析。
二、问题分析
(1)的分析
首先根据问题的假设、题目中所提供的数据及图片分析,可以知道嫦
娥三号绕月球的轨道是由圆形轨道变为椭圆形轨道,借助开普勒定律、能量守恒定律求解出近月点的速度。 
为了确定近月点和元月点的精确位置及相应的速度方向,我们建立以赤道(月球的赤道)平面为xoy平面、月心为原点、月心与零度经线和零度纬线交线的交点的连线为坐标轴的坐标系和赤道(月球的赤道)平面为xoy平面,为极轴(月球的极轴)为z轴建立空间直角坐标系,x轴与极坐标系的轴相重合。 
首先根据着陆点的经度、纬度及月球的半径求解出着陆点和近月点(带参数a)的空间直角坐标。 
  其次利用两点间的距离公式,并借助MATLAB软件求解出近月点与着陆点最短距离。从而计算出a(近月点的经度)=。
最后利用卫星的轨迹是以月心为其中一个焦点,以近月点与远月点的距离为长轴的椭圆,从而求解出卫星的轨迹方程,再运用隐函数求导的应用的知识,求解出在近月点和远月点的方向导数,进而求解近月点和远月点