低推力扰动轨道之间简化的优化模型
摘要：低推力扰动轨道交会的轨迹优化是低地球轨道空间任务中的关键技术，由于其初始值敏感性，尤其是在转移轨道有多次旋转时，很难解决。本文研究了低偏心轨道之间的固定时间扰动轨道交会，并提出了一种先验准最优推力策略，将问题简化为参数化优化问题，从而显著降低了复杂度。最优轨迹被分为三个阶段，包括转移到某个中间轨道，停止推力漂移和从中间轨道转移到目标轨道。在两个转移阶段中，假设飞行器使用参数化推力定律。接下来，可以使用非常少的未知参数来得到优化模型。最后，采用差分进化算法解决简化的优化模型，并提出了一种分析修正过程来消除数值误差。仿真结果和与之前方法的比较证明了这种新方法在低偏心轨道下的高效性和高精度。该方法可以很好地应用于低地球轨道中的预军事分析和高精度轨迹优化任务，如轨道服务和主动空间碎片清除任务。
作者：An-yi Huang and Heng-nian Li
论文ID：2211.07812
分类：Instrumentation and Methods for Astrophysics
分类简称：astro-ph.IM
提交时间：2023-05-03