地球同步轨道卫星混合推进转移轨道特性分析

发布时间：2021-11-02 05:09

　　以地球同步轨道卫星转移轨道设计为背景,针对全化学推进燃料消耗大和全电推进转移时间长的问题,开展了化学-电混合推进转移轨道优化设计与特性分析。首先,讨论了轨道倾角和近地点幅角变化对混合推进转移轨道的影响。研究表明,在混合推进优化设计中需要将轨道倾角作为优化变量之一。然后,以近地点半径、远地点半径、轨道倾角为优化变量生成搜索网格,得到过渡轨道集。针对每条过渡轨道,构建化学推进转移段和电推进转移段。其中化学推进段采用单圈兰伯特转移解算,电推进段采用混合法优化。最后,以燃料消耗和转移时间为指标,在搜索域内开展解算分析,研究了混合推进轨道在整个搜索域内的变化趋势。该方法可以提供具有不同燃料消耗和转移时间的混合推进转移解集,拓宽了解空间,可供轨道设计人员根据任务约束灵活选用。 

【文章来源】：中国空间科学技术. 2020,40(06)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

化学-电混合推进轨道示意

以近地点和远地点距离表示的搜索网格如图2所示,横轴表示过渡轨道近地点距离Rp,纵轴表示过渡轨道远地点距离Ra,第一象限内每一个“”符号代表一条过渡轨道。对于是否在网格划分中考虑轨道倾角i和近地点幅角ω等变量,本文第2.3小节将开展讨论。2.2 逻辑构架

第2.1小节的搜索网格示意中仅对近地点距离和远地点距离进行了划分,是否应当引入轨道倾角和近地点幅角这两个维度,还需要进一步的分析讨论。本节将对混合推进轨道优化设计中轨道倾角和近地点幅角变化带来的影响进行分析,用以最终明确搜索网格中的优化变量。具体使用控制变量的方法,首先保持近地点幅角不变,令搜索网格中过渡轨道倾角变化,观察其对整个混合推进轨道设计结果的影响;然后固定过渡轨道倾角,使近地点幅角变化,同样观察其对混合推进轨道的影响。


本文编号：3471401