Метод линеаризации в задачах перелета космических аппаратов с электроракетной двигательной установкой на геостационарную орбиту


DOI: 10.34759/trd-2020-115-09

Авторы

Казмерчук П. В.*, Вернигора Л. В.**

Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина, ул. Ленинградская, 24, Химки, Московская область, 141400, Россия

*e-mail: pavel.kazmerchuk@gmail.com
**e-mail: vlv@laspace.ru

Аннотация

В статье с помощью метода линеаризации решается задача оптимизации некомпланарного перелёта КА с ЭРДУ с эллиптической орбиты на геостационарную за фиксированное время. Даются рекомендации по выбору начального приближения. Полученные результаты сравниваются с результатами других авторов.

Ключевые слова:

метод линеаризации; малая тяга; нелинейная оптимизация, геостационарная орбита, электроракетная двигательная установка

Библиографический список

  1. Вернигора Л.В., Казмерчук П.В. Оптимизация некомпланарных перелётов с малой тягой методом линеаризации // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2019. № 4. С. 19 – 26.

  2. Старинова О.Л. Расчет межпланетных перелетов космических аппаратов с малой тягой. – Самара: Самарский научный центр РАН, 2007. – 196 с.

  3. Петухов В.Г. Оптимизация многовитковых перелетов между некомпланарными эллиптическими орбитами // Космические исследования. 2004. Т. 42. № 3. С. 260 – 279.

  4. Салмин В.В., Старинова О.Л., Волоцуев В.В., Петрухина К.В., Ткаченко И.С., Гоголев М.Ю., Четвериков А.С., Матерова И.Л. Оптимизация околоземных и межпланетных миссий космических аппаратов с электрореактивными двигательными установками // Труды МАИ. 2012. № 60. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=35070

  5. Гродзовский Г.Л., Иванов Ю.Н., Токарев В.В. Механика космического полета. Проблемы оптимизации. – М.: Наука, 1975. – 702 с.

  6. Kim M. Continuous Low–Thrust Trajectory Optimization: Techniques and Applications, Doctoral dissertation, Virginia Tech, Blacksburg, USA, 2005, 136 p.

  7. Haberkorn T., Martinon P. and Gergaud J. Low Thrust Minimum-Fuel Orbital Transfer: A Homotopic Approach // Journal of Guidance Control and Dynamics, 2004, no. 27 (6). DOI: 10.2514/1.4022

  8. Петухов В.Г. Применение угловой независимой переменной и ее регуляризирующего преобразования в задачах оптимизации траекторий с малой тягой // Космические исследования. 2019. Т. 57. № 5. С. 373 – 385.

  9. Леб Х.В., Могулкин А.И., Обухов В.А., Петухов В.Г., Попов Г.А. Анализ многоразового лунного транспортного корабля, использующего ядерную энергетическую установку // Труды МАИ. 2013. № 70. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=44497

  10. Константинов М.С., Петухов В.Г., Леб Х.В. Применение высокочастотного ионного двигателя RIT-22 в проекте «Интергелио-Зонд» // Труды МАИ. 2012. № 60. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=35372

  11. Лёб Х.В., Петухов В.Г., Попов Г.А. Гелиоцентрические траектории космического аппарата с ионными двигателями для исследования Солнца // Труды МАИ. 2011. № 42. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=24275

  12. Константинов М.С., Мин Тейн. Метод оптимизации траектории выведения КА с электроракетной двигательной установкой на ГСО // Вестник Московского авиационного института. 2009. Т. 16. № 5. С. 282 – 290.

  13. Федоренко Р.П. Приближенное решение задач оптимального управления. – М.: Наука, 1978. – 488 с.

  14. Kelly H.J. Gradient theory of optimal flight path // ARS Journal, 1960, vol. 30, no. 10, pp. 59 – 64. DOI:10.2514/8.5282

  15. Caillau J.B., Gergaud J., Noailles J. 3D Geosynchronous Transfer of a Satellite: Continuation on the Thrust // Journal of Optimization Theory and Applications, 2003, no. 118 (3), pp. 541 – 565.

  16. Jasper T. Low-thrust trajectory analysis for the geosynchronous mission // 10th Electric Propulsion Conference, International Electric Propulsion Conference, 1973. URL: https://doi.org/10.2514/6.1973-1072

  17. Jung-Hyun Jo, In-Kwan Park, Nam-Mi Choe, Man-Soo Choi. The Comparison of the Classical Keplerian Orbit Elements, Non-Singular Orbital Elements (Equinoctial Elements), and the Cartesian State Variables in Lagrange Planetary Equations with J2 Perturbation: Part I // Journal of Astronomy and Space Sciences, 2011, vol. 28, issue 1, pp. 37 – 54. DOI: 10.5140/JASS.2011.28.1.037

  18. Hairer E., Wanner G. Solving Ordinary Differential Equations I: Nonstiff Problems. 1993, Springer, DOI: 10.1007/978-3-540-78862-1

  19. Казмерчук П.В. Верификация метода линеаризации для задач оптимизации траекторий КА с малой тягой // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2018. № 1. С. 36 – 41.

  20. Вернигора Л.В., Казмерчук П.В. Оптимизация траекторий КА с малой тягой методом линеаризации // Труды МАИ. 2019. № 106. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=105759


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход