نوع مقاله : مقالة تحقیقی (پژوهشی)
نویسندگان
1 دانشکدة مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
2 پژوهشکده سامانه های ماهواره، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران
چکیده
در این مقاله روشی جامع برای دستیابی به مسیرهای انتقال مداری بهینه بین دو مدار بیضوی غیرصفحهای با استفاده از چند ضربه بر مبنای تکه مسیرهای لمبرت متوالی ارائه شده است. هدف، دستیابی به این مسیرها همراه با حداقل میزان مصرف سوخت است. از قابلیتهای این روش پیشنهادی میتوان به توانایی پیادهسازی برای تعداد دلخواه ضربه، تنوع مشخصات مدار ابتدایی و انتهایی و پوشش تمامی مسیرهای امکانپذیر قابل دستیابی به مدار هدف اشاره کرد. تعداد ضربهها به عنوان ورودی مسئله لحاظ شده و مکان و زمان اعمال ضربه به عنوان متغیرهای بهینهسازی درنظر گرفته شدهاست. با توجه به زیادبودن تعداد متغیرهای بهینهسازی، از روش حل شبه نیوتن جهت افزایش سرعت بهینهسازی کمک گرفته شده است. در راستای اعتبارسنجی روش پیشنهادی، ابتدا یک مسئلة انتقال مداری بین دو مدار دایروی بررسی شده و همگرایی حل حاصله به حل مسئله هاهمن نشان داده شده است. سپس، کارآیی روش پیشنهادی در مانورهای ملاقات و انتقال مداری نیز بررسی و نشان داده شده است.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Optimal Multiple-Impulse Orbit Transfer Utilizing Pseudo-Newton Method
نویسندگان [English]
- Maryam Kiani 1
- Amir Shakouri 1
- S.H Pourtakdoust 1
- Mohammad Sayanjali 2
1 Department of Aerospace Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, IRAN
2 Space System Research center, Iran Space Center, Tehran, IRAN
چکیده [English]
A new strategy is presented for the optimal transfer of non-coplanar elliptical orbits based on sequential multi-Lambert trajectories. The proposed method tries to minimize the control effort during the orbit transfer. The main advantages of the proposed method include transfer between arbitrary initial and final orbits, utilizing desired number of impulses, and covering all possible transfer trajectories to achieve the target. The position and time instant of impulses are considered as the design variables which determine utilizing the well-known optimization method of pseudo-Newton. Performance of the proposed method is investigated and verified through some numerical simulations. It is also shown that the proposed method converges to the celebrated Hahmann’s maneuver in transfer between two coplanar orbital orbits.
کلیدواژهها [English]
- Orbital maneuver
- Multiple-impulse maneuver
- optimization
- Pseudo-Newton method