Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Xử lý tối ưu hóa cho tính đối xứng trong vấn đề thực hiện các động tác tránh va chạm
Tóm tắt
Sự gia tăng số lượng rác không gian trong các khu vực hoạt động quanh trái đất tạo thành một mối đe dọa thực sự đối với các nhiệm vụ không gian. Mục tiêu của nghiên cứu là thiết lập các điều kiện khoa học-công nghệ hợp lý để ngăn chặn sự hủy diệt và/hoặc tính không khả thi của các tàu vũ trụ trong tình huống va chạm sắp xảy ra trong những khu vực này. Một giải pháp dứt khoát cho vấn đề này vẫn chưa được tìm ra với mức độ chính xác mà động lực học của các đối tượng không gian (phương tiện và rác) yêu cầu chủ yếu là do thực tế rằng các vụ va chạm xảy ra theo chuỗi và sự phân mảnh của các đối tượng này trong môi trường không gian. Thực tế này đe dọa các nhiệm vụ không gian trong thời gian và không có triển vọng về một giải pháp trong tương lai gần. Chúng tôi trình bày một quá trình tối ưu hóa trong việc tìm kiếm điều kiện ban đầu (CIC) cho các vụ va chạm, xem xét tính đối xứng của các phân bố vị trí tương đối tối đa giữa các đối tượng không gian liên quan đến các góc hình cầu. Để thực hiện điều này, chúng tôi đã sử dụng các phương trình động lực học trên Clohessy–Witshire, đại diện cho một giới hạn xác thực mà tốn nhiều chi phí tính toán cao. Chúng tôi mô phỏng các giá trị vị trí tương đối tối đa khác nhau của các điều kiện ban đầu tương ứng được cho theo các góc hình cầu. Kết quả của chúng tôi cho thấy có những tính đối xứng làm giảm đáng kể chi phí hoạt động, đến mức việc tìm kiếm CIC có thể được thực hiện thuận lợi lên tới 4 lần quy trình xử lý ban đầu. Kiến thức về CIC cho phép hệ thống đẩy của phương tiện hoạt động thực hiện các động tác tránh va chạm trước các vụ va chạm sắp xảy ra với rác không gian.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Alby F, Lansard E, Michal T (1997) Second European conference on space debris. In: Proceedings ESA SP-393 (Darmstadt), p 589
Clohessy WH, Wiltschire RS (1960) Terminal guidance system for satellite rendezvous. J Aerospace Sci 27(9):653–659
Hill GW (1878) Research in Lunar theory. Am J Math 1(1):5–26
Jesus DCA, Ribeiro RS, Rossi A, Neto VE (2012) Evasive maneuvers in space debris environment and technological parameters. Math Problems Eng 2012:1–13
Kessler DJ, Cour-Palais BG (1978) Collision frequency of artificial satellite: the creation of a debris belt. J Geophys Res 83:2637–2646
Kessler DJ, Landry PM, Cour-Palais BG, Taylor RE (1980) Collision avoidance in space. In: IEEE spectrum, june 1980
Kim E-H, Kim H-D, Kim H-J (2012) Optimal solution of collision avoidance maneuver with multiple space debris. J Space Oper Lett 9(3):20–31
Lee S-C, Kim H-D (2012) Collision avoidance maneuver planning using GA for LEO and GEO satellite maintained in keeping area. Technical Paper. Int’I J Aeronaut Space Sci 13(4):474–483