北航新闻网4月23日电(通讯员 梁玉莹)2026年4月,非线性动力学领域国际知名期刊《Nonlinear Dynamics》正式在线刊出宇航学院航天器设计优化与动态模拟技术教育部重点实验室的最新综述成果:“Review on Orbital Dynamics of Triangular Libration Points and Its Application to Aerospace Engineering”。该论文系统梳理并总结了1911-2025年间三角平动点轨道动力学领域的发展脉络,调研相关文献近三百篇,从经典天体力学理论出发,贯通非线性动力学方法与复杂轨道工程应用,构建起跨越百年的系统性知识框架与研究谱系,首次实现了该方向从理论体系到工程实践的整体性整合,填补了航天器动力学领域在三角平动点方向长期缺乏系统性、结构化总结的空白。

《Nonlinear Dynamics》是非线性科学与复杂系统领域的国际知名期刊,长期引领非线性动力学、分岔理论、混沌系统及其工程应用的发展前沿,在航天动力学与复杂轨道设计问题中具有广泛而深远的学术影响力。期刊被SCI收录,JCR分区Q1,影响因子6.0。

三角平动点的潜在应用
三角平动点自提出以来,始终是限制性三体问题中的核心结构之一。然而,相较于共线平动点在深空探测任务中的成熟应用,三角平动点的相关研究长期分散在天体力学理论与工程轨道设计两个体系之中,缺乏统一的动力学认知框架与系统性的工程转化路径。本论文在这一关键点上实现了重要突破,不仅系统总结了不同质量参数区间内三角平动点相空间结构的演化机制,还完整刻画了长周期、短周期、垂直周期及桥接族之间高度耦合的分岔网络,进一步从全局动力学视角阐明了其与共线平动点之间深层次的动力学联系。
在工程应用层面,本论文系统重构了三角平动点在航天任务中的应用图景,将其从传统意义上的理论对象提升为面向未来深空体系架构的关键动力学资源。围绕低能转移轨道设计、编队飞行构型保持、长期稳定域利用以及燃料最优控制策略等核心问题,深入挖掘其潜在优势。特别是在大规模星座部署、深空观测平台构建及通信中继网络等前沿应用场景中,三角平动点所对应的高度稳定性与弱能量通道为新一代航天任务提供了全新路径。
论文不仅完成了对三角平动点轨道动力学的系统性总结,更在更高层次上实现了理论体系与工程应用之间的跨越式衔接,明确勾勒出该方向未来从基础研究走向复杂航天系统应用的关键发展路径。
该论文由宇航学院梁玉莹教授与其博士生彭蕾、本科生颜正共同完成,研究工作得到了国家自然科学基金、上海航天科技创新基金等的支持。
(审核:徐亚军)
编辑:贾爱平