基于粒子群算法的太阳帆同步轨道轨迹优化

本文研究了太阳帆航天器从地球同步轨道到以太阳为中心的火星和金星同步轨道转移的轨迹优化问题。为了获得最小转移时间,给定的任务通常是分析太阳帆方向角连续变化的最小时间最优控制问题。文中采用了分段常值的太阳帆方向角,其目的是为了充分地减少整个任务调整太阳帆方向的复杂性。利用直接离散法将最优控制问题转化为非线性规划的参数优化问题,并基于粒子群算法进行优化参数--太阳帆方向角和轨道转移时间。仿真结果表明,与太阳帆方向角连续变化的相比,所得到的结果更好的满足了轨道终端约束条件,且转移时间仅增加了1%.

太阳帆航天器三维动画可视化仿真平台的设计与实现

为了更好地分析和设计太阳帆航天器飞行控制系统,文章开发了太阳帆航天器三维动画可视化仿真平台。文章通过Visual C++6.0编程,MFC开发软件主界面,Creator建立太阳帆模型和飞行环境及利用Vega实现三维可视化显示。通过多通道多视点技术及视点控制技术,实现在不同的通道中分别观察太阳帆的飞行轨迹和姿态变化;通过MATLAB和VC++的交互编程,利用MAT文件仿真数据驱动多个运动体同时运动;利用Vega和Open GL混合编程,增加了飞行轨迹及文字信息显示的功能。本文成功地演示了太阳帆航天器从地球同步轨道转移到火星同步轨道的三维动画可视化仿真,验证了本仿真平台的有效性和先进性。