کنترل بهینة مدت زمان انتقال مداری پیشرانه کم

نویسندگان

چکیده

در طول عمر مفید ماهواره ها بسته به ماموریت تعریف شده نیاز به تغییر مدار کاری ماهواره خواهد شد. این تغییر می‌تواند شامل تغییر ارتفاع ، تغییر شیب و یا تغییر زاویهRAANمدار ماهواره باشد. برای انجام این هدف باید از تراستر های هایی استفاده کرد . با توجه به وزن کم تراسترهای الکتریکی در مواردی که محدودیت وزنی برای انتقال ماهواره به مدار وجود دارد از این تراستر استفاده می‌شود . در این تراسترها ضربه ویژه بالا و مصرف سوخت پایین بوده و مدت زمان این نوع انتقال زیاد می‌باشد. زمانی که قدرت تراستر کافی باشد تغییر شیب مدار در گره ها انجام می‌شود ولی در مانورهای تراست کم تغییر صفحه مدار به طور همزمان با تغییر ارتفاع انجام می‌شود. برای بهینه سازی مدت زمان این مانورها می‌توان از روش های میانگین گیری استفاده کرد. در این مقاله از این روش به منظور کنترل بهینه مدت زمان انجام انتقال در مواقعی که از تراسترهای الکتریکی برای انجام این هدف به کار برده می‌شود، استفاده می‌کنیم. در مانور تراست کم با تراست مداوم، مانور تغییر شیب مدار و تغییر زاویه Ωمدار باید به طور همزمان با تغییر ارتفاع صورت پذیرد که این مستلزم استفاده از برنامه ای برای کنترل این مانور ترکیبی و یافتن متغیری برای کنترل این مانور می‌باشد. متغیر کنترلی در اینجا زاویه خارج از صفحه تراست می‌باشد.با تعیین مشخصات تراستر (راندمان تراستر، توان الکتریکی ورودی و ضربه مخصوص پیشران مورد استفاده) تراست خروجی را تعیین و با استفاده از این روش، مانور را در حداقل زمان انجام می‌دهیم. مدار اولیه و نهایی دایروی در نظر گرفته شده ، همچنین فرض می شود موتور بشکل پیوسته کار کرده و شتاب تراستی در طول انتقال ثابت است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimal Control of Low Propulsion Orbital Transfer Time

نویسندگان [English]

  • اصغر ابراهیمی
  • حمیدرضا فیاض بخش
چکیده [English]

Within operational life of satellites according to their mission, need to change their operational orbits. This change can includes change in semi-major axis, inclination or plane of orbit (RAAN angle). For this propose, we can use Electrical Propulsion (EP). With respect to light weight of EP in cases which there is weight constraint, we use EP for transfer satellite to desired orbit. In this paper, we consider minimum-time transfer problem for these transfers. Initial and final orbits are circular and we assume thrust is continuous. Assuming constant acceleration, elements of orbit uniformly change and these changes analyze with Edelbaum Analysis

کلیدواژه‌ها [English]

  • Low propulsion transfer
  • Time control
  • Averaging method
  • Inclination