Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hai Kỹ Thuật Tối Ưu Hóa Đường Bay Thúc Đẩy Thấp Trực Tiếp
Tóm tắt
Các kỹ thuật tối ưu hóa đường bay thúc đẩy thấp trực tiếp mà giảm bài toán tối ưu trong lớp các hàm liên tục thành một bài toán lập trình phi tuyến được mô tả. Hai phương pháp tối ưu hóa đường bay thúc đẩy thấp trực tiếp được triển khai; một trong số đó dựa trên tối ưu hóa gia tốc thúc đẩy và cái còn lại tối ưu hóa các xung tương ứng với các cung thúc đẩy. Các phương pháp này được so sánh bằng cách sử dụng một bài toán mẫu chuyển từ Trái Đất đến Sao Hỏa dựa trên thời gian thực thi, số lần lặp, và kích thước của các miền hội tụ. Các phép tính được thực hiện trên một máy tính cá nhân sử dụng MATLAB và trên một máy tính đa bộ vi xử lý.
Từ khóa
#tối ưu hóa đường bay #thúc đẩy thấp #lập trình phi tuyến #MATLABTài liệu tham khảo
N. A. Vazhenin, V. A. Obukhov, A. P. Plokhikh, and G. A. Popov, Electric Rocket Engines of Spacecraft and their Effect on Radio Systems of Space Communication (Fizmatlit, Moscow, 2012) [in Russian].
L. S. Pontryagin, V. G. Boltyanskii, R. V. Gamkrelidze, and E. F. Mishchenko, The Mathematical Theory of Optimal Processes (Nauka, Moscow, 1983; Wiley, New York, 1962).
D. Liberzon, Calculus of Variations and Optimal Control Theory: A Concise Introduction (Princeton Univ. Press, New Jersey, 2011).
V. G. Petukhov, “Robust suboptimal feedback control for low-thrust transfer between noncoplanar elliptical and circular orbits,” Vestn. MAI 17 (3), 50–58 (2010).
V. G. Petukhov, “Optimization of multi-orbit transfers between noncoplanar elliptic orbits,” Cosmic Res. 42, 250 (2004).
M. S. Konstantinov, V. G. Petukhov, and M. Tein, Optimization of Heliocentric Flight Paths, 2nd ed. (Mosk. Aviats. Inst., Moscow, 2015) [in Russian].
B. Conway, Spacecraft Trajectory Optimization (Cambridge Univ. Press, New York, 2010).
S. Tang and B. Conway, “Optimization of low-thrust interplanetary trajectories using collocation and nonlinear programming,” J. Guidance, Control, Dyn. 18, 599–604 (1995).
C. Hargraves and S. Paris, “Direct trajectory optimization using nonlinear programming and collocation,” J. Guidance, Control, Dyn. 10, 338–342 (1987).
F. Fahroo and I. Ross, “Direct trajectory optimization by a chebyshev pseudospectral method,” J. Guidance, Control, Dyn. 25, 160–166 (2002).
J. Sims and S. Flanagan, “Preliminary design of low-thrust interplanetary missions,” in Proceedings of the AAS/AIAA Astrodynamics Specialist Conference, Girdwood, Alaska, USA, 1999, Paper AAS 99-338.
V. V. Beletskii, “On the trajectories of space flight with a constant vector of jet acceleration,” Kosm. Issled. 2, 408–413 (1964).
G. Lantoine and R. Russell, “Complete closed-form solutions of the stark problem,” Celest. Mech. Dyn. Astron. 109, 333–366 (2011).
F. Biscani and D. Izzo, “The stark problem in the weierstrassian formalism,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 439, 810–822 (2014).
E. Pellegrini, R. Russell, and V. Vittaldev, “F and G Taylor series solutions to the Stark and Kepler problems with sundman transformations,” Celest. Mech. Dyn. Astron. 118, 355–378 (2014).
N. Hatten and R. Russell, “Comparison of three stark problem solution techniques for the bounded case,” Celest. Mech. Dyn. Astron. 121, 39–60 (2015).
V. A. Il’in and G. E. Kuzmak, Optimal Transfer Orbits of Spacecraft with Large Thrust Engines (Nauka, Moscow, 1976) [in Russian].
JPL Planetary and Lunar Ephemerides. https://ssd.jpl.nasa.gov/?planet_eph_export. Accessed May 2, 2018.
The Astronomical Almanac. http://asa.hmnao.com/SecK/Section_K.html. Accessed May 2, 2018.
J. Nocedal and S. Wright, Numerical Optimization (Springer, New York, 2006).
UCSD/Stanford Optimization Software. https://ccom.ucsd.edu/textasciitilde optimizers/. Accessed May 2, 2018
Computer Complex K-60. http://www.kiam.ru/MVS/resourses/k60.html. Accessed May 2, 2018.