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《基于高斯伪谱法的化-电混合推进系统转移轨道优化设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、中国空间科学技术Feb.252016Vo.l36No.118-25ChineseSpaceScienceandTechnologyISSN1000-758XCN11-1859/Vhttp:∥zgk.jcast.cnDOI:10.3780/.jissn.1000-758X.2016.0006基于高斯伪谱法的化-电混合推进系统转移轨道优化设计杨博1,*,陈子匀1,温正2,苗峻11.北京航空航天大学宇航学院,北京1000912.中国空间技术研究院通信卫星事业部,北京100094摘要:提出利用化-电混合模式推进系统完成地球同步卫星轨道转移任务,该推进系统极具应用前景,能够
2、满足高有效载荷率、高入轨精度的工程实践需求。并针对基于该混合模式推进系统的转移轨道的优化方法展开研究,提出一种多阶段最优控制问题(OCP)的高斯伪谱法求解方法。该方法通过分段点的关联设置,将多个经高斯伪谱法转化而来的非线性规划问题转化为一个连贯的非线性规划问题(NLP)。两个不同算例的仿真过程与分析结果表明,该方法能够有效地解决多阶段非光滑连接轨道的优化问题,具有运算效率高、收敛性半径大、求解精度高等优点,可便捷地处理化-电混合模式推进系统的转移轨道优化设计问题。关键词:电推进;混合模式;多阶段;同步轨道;高斯伪谱法中图分类号:V412.21文献标识码:AOpti
3、maldesignoforbitaltransferwithchemica-lelectrichybridpropulsionsystembasedonanewGausspseudospectralmethod1,*,CHENZiyun1,WENZheng2,MIAOJun1YANGBo1.SchoolofAstronautics,BeihangUniversity,Beijing100191,China2.InstituteofTelecommunicationSatellite,ChinaAcademyofSpaceTechnology,Beijing1000
4、94,ChinaAbstract:Akindofchemica-lelectrichybridmodepropulsionsystemwasproposedfortheorbittransfermissionofGEOsatellite.Thispropulsionsystemhasagoodapplicationprospectandcanfitmuchoftheengineeringdemands,suchashigh-degreepayloadsandhigh-accuracyorbitinsertion.Theresearchontheoptimizati
5、onmethodsofthetransferorbitbasedonthehybridmodepropulsionsystemwascarriedout.AnewGausspseudospectralmethodtosolvethemult-iphaseoptimumcontrolproblemwasproposed,whichtransformedthemultiplenonlinearprogrammingproblemstransformedbyGausspseudospectralmethodtoonebysettingupthelinkageoftheb
6、reakingpoints.Twosimulationexamplesindicatethat收稿日期:2015-11-12;修回日期:2015-12-08;录用日期:2016-01-18;网络出版时间:2016-02-2413:42:02网络出版地址:http:∥www.cnk.inet/kcms/detail/11.1859.V.20160224.1342.014.html基金项目:国家重点项目基金(91016004)作者简介:陈子匀(1988-),男,硕士研究生,chenziyun@163.com*通讯作者:杨博(1963-),女,副教授,研究方向为飞行器自
7、主导航技术、深空探测自主导航与制导技术、可重复运载器GNC关键技术引用格式:杨博,陈子匀,温正,等.基于高斯伪谱法的化-电混合推进系统转移轨道优化设计[J].中国空间科学技术,2016,36(1):18-25.YANGB,CHENZY,WENZ,etal.Optimaldesignoforbitaltransferwithchemica-lelectrichybridpropulsionsystembasedonanewGausspseudospectralmethod[J].ChineseSpaceScienceandTechnology,2016,36(1):
8、18-25