基于傅里叶级数的小推力航天器快速轨迹设计

发布时间：2017-09-06 15:45

  本文关键词：基于傅里叶级数的小推力航天器快速轨迹设计

  更多相关文章： 快速性 小推力 轨迹设计 推力限制 傅里叶级数 航天器

【摘要】：为了满足小推力航天器交会轨迹的快速性设计需求,基于形状逼近理论,设计了一种三维轨迹模型.将轨迹设计问题转换为求解傅里叶级数的系数问题,避免了轨迹运动方程非线性强、难以求解的难题,极大地提高了计算效率.考虑到推力加速度的限制,建立了加速度约束方程,并结合轨迹的运动方程,给出了傅里叶级数的求解过程.同时根据边界条件和最大推力加速度值,定性地分析了傅里叶系数的存在条件.仿真验证了该方法的正确性和可行性,并从计算效率上与高斯伪谱法进行了对比,结果表明本文的方法计算耗时仅为高斯伪谱法的0.67%.
【作者单位】： 哈尔滨工业大学卫星技术研究所;上海微小卫星工程中心;
【关键词】： 快速性 小推力 轨迹设计 推力限制 傅里叶级数 航天器
【基金】：国家自然科学基金(61473096)资助~~
【分类号】：V448.2
【正文快照】： 航天器任务设计的初步阶段,需要快速地设计出一条合理的初始轨迹并评估燃料的消耗量,然而由于小推力轨迹模型的非线性较强,直接以解析解的形式求出运动轨迹非常困难,而且实际工程中推力具有最大限制,极大地增加了任务挑战性[1].传统的方法中一般将小推力轨迹设计问题转化为最

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘京南;现场小推力自动测量技术研究课题通过成果鉴定[J];宇航计测技术;2004年06期

2 刘伟;袁建平;岳晓奎;;基于微分进化算法的小推力逃逸轨道优化研究[J];测控技术;2010年10期

3 祝开艳;龚胜平;;利用小推力实现与多颗小行星交会[J];信息技术;2010年11期

4 李明新;汤海滨;张尊;;微小推力冷气发动机动静态性能实验研究[J];推进技术;2013年06期

5 P.赫乌尔代维 ,张燕林;用小推力发动机校正轨道和控制卫 星位置[J];现代防御技术;1979年05期

6 严辉,吴宏鑫,吴新珍;小推力轨道优化研究[J];中国空间科学技术;1998年02期

7 王星又;岳晓奎;;结合混合法与微分进化法的小推力轨道全局优化设计[J];西北工业大学学报;2013年05期

8 蒋小勇;张洪波;汤国建;;基于运动合成的小推力轨道优化方法[J];国防科技大学学报;2014年01期

9 李晶,蒋金伟,赵宝瑞;冷气发动机小推力测量系统[J];宇航计测技术;2003年06期

10 任远;崔平远;栾恩杰;;基于退火遗传算法的小推力轨道优化问题研究[J];宇航学报;2007年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 林彦;;径向小推力机动轨迹逃逸制导律研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第六届学术年会暨863计划“深空探测与空间实验技术”重大项目学术研讨会论文集[C];2009年

2 黄奕勇;张育林;;中小推力空间变轨[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十次学术会议论文集[C];1997年

3 尚海滨;崔平远;栾恩杰;;基于混合法的小推力轨道优化[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第二届学术会议论文集[C];2005年

4 赵遵辉;尚海滨;;基于共轭状态转换的小推力轨道优化[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第八届学术年会论文集（上篇）[C];2011年

5 沈如松;杨雪榕;;基于粒子群算法的小推力同步轨道入轨优化[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年

6 尚海滨;赵遵辉;王帅;;基于剪切技术的小推力借力轨道解空间研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第九届学术年会论文集（上册）[C];2012年

7 张亚锋;和兴锁;;椭圆轨道小推力最短时间交会研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年

8 黄国强;李爽;南英;陆宇平;;深空探测小推力最优往返轨道方案设计[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年

9 尚海滨;崔平远;栾恩杰;;基于平均法的小推力转移轨道优化研究[A];第25届中国控制会议论文集（上册）[C];2006年

10 张亚锋;和兴锁;;椭圆轨道小推力最短时间交会研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 张仁勇;深空探测小推力低能转移轨道设计方法研究[D];西北工业大学;2015年

2 任远;星际探测中的小推力转移轨道设计与优化方法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

3 王功波;基于连续小推力的航天器轨道设计与控制方法研究[D];国防科学技术大学;2011年

4 郭铁丁;深空探测小推力轨迹优化的间接法与伪谱法研究[D];清华大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 陈东琼;航天器轨道机动优化与姿态控制[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 马庆甜;连续小推力卫星的几种典型非开普勒轨道设计[D];清华大学;2011年

3 华鹏;小推力多目标深空探测器的轨迹优化[D];南京航空航天大学;2012年

，

本文编号：804019