圆轨道航天器在轨加注任务空间燃料站部署问题.pdf

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1、中国空间科学技术Jun畅252017Vol畅37No畅335‐43ChineseSpaceScienceandTechnologyISSN1000‐758XCN11‐1859／Vhttp：∥zgkj畅cast畅cnDOI：10畅16708／j畅cnki畅1000‐758X畅2017畅0067圆轨道航天器在轨加注任务空间燃料站部署问题１１，倡２２１朱啸宇，乔兵，张庆展，靳永强，谭迎龙１畅南京航空航天大学航天学院，南京２１００１６２畅上海宇航系统工程研究所，上海２０１１０９摘要：在轨服务技术因在航天器故障修复、寿命延长及军事方面有重大辅助作用而越来越受到各航天大国的重视，作为在轨服务技术重

2、要组成部分的在轨燃料补给技术也越来越受到关注。文章针对圆轨道航天器在轨燃料加注任务，将空间燃料站技术与多目标在轨加注技术相结合，对基于燃料站的在轨加注模式进行了研究，提出了一种基于聚类分析的在轨加注任务调度及优化算法。通过对双脉冲轨道转移问题的求解与分析，获得了轨道转移速度增量和轨道参数之间的关系，在此基础上分析了圆轨道航天器在轨加注任务调度问题，并根据调度模型的变量和约束关系，建立了圆轨道航天器在轨加注任务多目标规划模型，并采用免疫遗传算法对加注任务调度空间燃料站选址问题进行了研究。以３０颗目标航天器的在轨加注任务为例进行了数值仿真，并由燃料消耗的计算结果验证了算法的有效性。关键词：

3、圆轨道航天器；在轨加注；任务调度；多目标规划；聚类算法；空间燃料站＋中图分类号：V４１２畅４１文献标识码：AMissionschedulingformultiplespacecraftrefuelingbasedonspacefuelstationincircularorbits11，倡221ZHUXiaoyu，QIAOBing，ZHANGQingzhan，JINYongqiang，TanYinglong1CollegeofAstronautics，NanjingUniversityof畅AeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China2In

4、stituteofAerospaceSystemEngineeringShan畅ghai，Shanghai201109，ChinaAbstract：Asthedevelopmentofspacetechnology，thedemandforspacetransportationsystembecomeslargerandmorevarious，on‐orbitrefuelinghasbeenanewandindependentdevelopingdirectioninordertoreducethelaunchcosts，mitigatespacedebrisandimprovethe

5、payloadoflaunchvehicle．Thedevelopmentofmethodologieswasfocusedtogenerate收稿日期：２０１６‐１１‐２６；修回日期：２０１６‐１２‐３０；录用日期：２０１７‐０１‐２４；网络出版时间：２０１７‐０５‐３１１０：３９：３３网络出版地址：http：∥kns畅cnki畅net／kcms／detail／１１畅１８５９畅V畅２０１７０５３１畅１０３９畅００６畅html基金项目：上海航天创新基金（２０１５０１９）；南京航空航天大学校开放基金（KFJJ２０１５１５０６）作者简介：朱啸宇（１９９２－），男，硕士研究生，９６３３７４０

6、５８＠qq畅com，研究方向为航天器在轨服务倡通讯作者：乔兵（１９６７－），男，博士，副教授，bqiao＠nuaa畅edu畅cn，研究方向为智能机器人学、空间机器人、航天器自主在轨服务技术和模块化航天器设计：，乔兵，张庆展，等．圆轨道航天器在轨加注任务空间燃料站引部用署格问式题［J朱］．啸宇，2017，37（3）：3543．ZHUXY，QIAOB，ZHANGQZ，etal．Missionschedulingformu‐ltiplespacecraftrefuelingbasedonspacefuelstationincircularorbits［J］．ChineseSpaceScien

7、ceandTechnology，2017，37（3）：3543（inChinese）．36中国空间科学技术Jun畅252017Vol畅37No畅3optimaltrajectoriesandschedulesforrefuelingconstellationsofrefuelingspacecraft．Anon‐orbitreusablerefuelingpolicyanditsmissionschedulingformultiplespace