以地球同步軌道衛(wèi)星轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)為背景,針對全化學(xué)推進(jìn)燃料消耗大和全電推進(jìn)轉(zhuǎn)移時(shí)間長的問題,開展了化學(xué)-電混合推進(jìn)轉(zhuǎn)移軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)與特性分析。首先,討論了軌道傾角和近地點(diǎn)幅角變化對混合推進(jìn)轉(zhuǎn)移軌道的影響。研究表明,在混合推進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)中需要將軌道傾角作為優(yōu)化變量之一。然后,以近地點(diǎn)半徑、遠(yuǎn)地點(diǎn)半徑、軌道傾角為優(yōu)化變量生成搜索網(wǎng)格,得到過渡軌道集。針對每條過渡軌道,構(gòu)建化學(xué)推進(jìn)轉(zhuǎn)移段和電推進(jìn)轉(zhuǎn)移段。其中化學(xué)推進(jìn)段采用單圈蘭伯特轉(zhuǎn)移解算,電推進(jìn)段采用混合法優(yōu)化。最后,以燃料消耗和轉(zhuǎn)移時(shí)間為指標(biāo),在搜索域內(nèi)開展解算分析,研究了混合推進(jìn)軌道在整個(gè)搜索域內(nèi)的變化趨勢。該方法可以提供具有不同燃料消耗和轉(zhuǎn)移時(shí)間的混合推進(jìn)轉(zhuǎn)移解集,拓寬了解空間,可供軌道設(shè)計(jì)人員根據(jù)任務(wù)約束靈活選用。 

【文章來源】：中國空間科學(xué)技術(shù). 2020,40(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

化學(xué)-電混合推進(jìn)軌道示意

以近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)距離表示的搜索網(wǎng)格如圖2所示,橫軸表示過渡軌道近地點(diǎn)距離Rp,縱軸表示過渡軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)距離Ra,第一象限內(nèi)每一個(gè)“”符號代表一條過渡軌道。對于是否在網(wǎng)格劃分中考慮軌道傾角i和近地點(diǎn)幅角ω等變量,本文第2.3小節(jié)將開展討論。2.2 邏輯構(gòu)架

第2.1小節(jié)的搜索網(wǎng)格示意中僅對近地點(diǎn)距離和遠(yuǎn)地點(diǎn)距離進(jìn)行了劃分,是否應(yīng)當(dāng)引入軌道傾角和近地點(diǎn)幅角這兩個(gè)維度,還需要進(jìn)一步的分析討論。本節(jié)將對混合推進(jìn)軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)中軌道傾角和近地點(diǎn)幅角變化帶來的影響進(jìn)行分析,用以最終明確搜索網(wǎng)格中的優(yōu)化變量。具體使用控制變量的方法,首先保持近地點(diǎn)幅角不變,令搜索網(wǎng)格中過渡軌道傾角變化,觀察其對整個(gè)混合推進(jìn)軌道設(shè)計(jì)結(jié)果的影響;然后固定過渡軌道傾角,使近地點(diǎn)幅角變化,同樣觀察其對混合推進(jìn)軌道的影響。


本文編號：3471401