航天器近距离变轨能量时间关系研究

随着航天任务需求的多样化,对航天器轨道转移问题不但提出了最省燃料要求,还提出了最小时间要求。主要研究了航天器近距离双脉冲变轨燃料和时间最优问题,基于线性化C-W方程,推导了在轨服务器在双冲量变轨时的特征速度,以时间-燃料为指标构造了加权模型,分析单一和混合指标情况下对系统的影响后,得到了混合指标下时间和能量关系,通过设计分布估计算法,找到最优能量和相应的转移时间,使得燃料和时间的加权和最小,实现近距离变轨最优指标的精确数值模拟。从数值结果的对比分析中得出了一些有意义的结论,可供下一步研究参考。

分布估计算法在航天器近距离最优交会中的应用

针对空间在轨服务飞行器实施近距离变轨最优化问题,探讨了在能量和时间两项指标情况下,航天器轨道机动中能量时间综合最优化的研究方法。基于C-W方程,推导了在轨服务器在双冲量变轨时的特征速度,以时间-燃料为指标构造了相应的模型,并针对基本遗传算法局部搜索能力不强的问题,采用一种新的利用统计学习手段从群体宏观角度建立描述解分布的分布估计算法。仿真结果表明,该分布估计算法可加速算法的收敛,具有良好的优化能力,能够从宏观上对整个群体建立模型,得到了混合指标下时间和能量关系,实现近距离变轨最优指标的精确数值模拟。从数值结果的对比分析中得出了一些有意义的结论,可供下一步研究参考。