針對三體問題共線平動點附近周期軌道間的小推力轉(zhuǎn)移問題,構(gòu)造了一種新的形狀函數(shù),在此基礎(chǔ)上提出了一種基于Gauss偽譜法的優(yōu)化設(shè)計方法。首先,建立小推力軌道轉(zhuǎn)移動力學模型,參考初始軌道和目標軌道的類型,構(gòu)造一種新的形狀函數(shù)以近似小推力轉(zhuǎn)移軌道。為滿足不同的約束要求,提出了振幅和相位按多項式變化的假設(shè),推導了小推力轉(zhuǎn)移軌道的近似解析解;然后利用Gauss偽譜法將小推力軌道轉(zhuǎn)移的最優(yōu)控制問題轉(zhuǎn)化為非線性規(guī)劃問題,并對推導的近似解析解進行解算和處理,為Gauss偽譜法求解非線性規(guī)劃問題提供較為有效的控制變量的初始猜測值;最后以地月系統(tǒng)L₁點附近Halo軌道間的小推力轉(zhuǎn)移問題為例進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明,小推力轉(zhuǎn)移軌道近似解析解具備有效性和普適性,使得Gauss偽譜法的迭代效率提高55%以上,同時也表明Gauss偽譜法可有效解決平動點周期軌道間的小推力轉(zhuǎn)移軌道優(yōu)化設(shè)計問題。 

【文章頁數(shù)】：11 頁

【文章目錄】：
1 軌道轉(zhuǎn)移優(yōu)化模型
    1.1 動力學模型
    1.2 優(yōu)化性能指標和約束
2 基于Gauss偽譜法的最優(yōu)軌道 轉(zhuǎn)移
    2.1 軌道轉(zhuǎn)移近似解析解
    2.2 Gauss偽譜法的離散化方法
        (1)約束方程離散化
        (2)末端約束離散化
        (3)路徑約束離散化
        (4)目標函數(shù)離散化
3 仿真分析
    3.1 轉(zhuǎn)移時間較短
    3.2 轉(zhuǎn)移時間較長
4 結(jié)束語


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于彈道逃逸和小推力捕獲的地月轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計[J]. 彭坤,黃震,楊宏,張柏楠.  航空學報. 2018(08)
[2]皮納衛(wèi)星編隊保持動力學分析[J]. 楊博,田苗,魏延明.  中國空間科學技術(shù). 2018(01)
[3]火星探測轉(zhuǎn)移軌道初始設(shè)計與分析[J]. 楊彬,李爽.  中國空間科學技術(shù). 2017(04)
[4]基于高斯偽譜法的化-電混合推進系統(tǒng)轉(zhuǎn)移軌道優(yōu)化設(shè)計[J]. 楊博,陳子勻,溫正,苗峻.  中國空間科學技術(shù). 2016(01)
[5]采用Gauss偽譜法的小推力日-火Halo軌道轉(zhuǎn)移優(yōu)化設(shè)計[J]. 曹喜濱,張相宇,王峰.  宇航學報. 2013(08)
[6]結(jié)合行星借力飛行技術(shù)的小推力轉(zhuǎn)移軌道初始設(shè)計[J]. 尚海濱,崔平遠,徐瑞,喬棟.  宇航學報. 2011(01)
[7]行星際小推力軌道Lambert解及應(yīng)用[J]. 尚海濱,崔平遠,喬棟,徐瑞.  航空學報. 2010(09)
[8]基于形狀的行星際小推力轉(zhuǎn)移軌道初始設(shè)計方法[J]. 尚海濱,崔平遠,喬棟.  宇航學報. 2010(06)
[9]基于高斯偽光譜的星際小推力轉(zhuǎn)移軌道快速優(yōu)化[J]. 尚海濱,崔平遠,徐瑞,喬棟.  宇航學報. 2010(04)
[10]小推力航天器的地月低能轉(zhuǎn)移軌道[J]. 徐明,徐世杰.  航空學報. 2008(04)



本文編號：3661730