航天器近距离变轨能量时间关系研究

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1、ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用2012，48(24)201航天器近距离变轨能量时问关系研究张琪新1’2，夏焕军3，闵海波2ZHANGQixinl一，XIAHuanjun3，MINHaib021．海军航空工程学院控制工程系，山东烟台2640012．清华大学计算机科学与技术系，北京1000843．中国人民解放军91604部队1．DepartmentofControlEngineering，NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity,Yanta

2、i，Shandong264001，China2．DepartmentofScienceandTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing100084，China3．Unit91604ofPLA．ChinaZHANGQixin，XIAHuanjan，MINHaibo．Researchontime-energyofnearrangeorbitforspacecraft．Com—puterEngineeringandApplications，2012，48(24)：201—205．Abstract：Withdi

3、versiformneedsofspacemissions，notonlyminimizingfuelisrequiredforthespacecraftsinter—ceptionandorbittransformation，butminimizingtimeisalsorequired．Theoptimizationofnearrangeorbitmaneu-vettime—energyisstudied．BymeansoflinearC—Wequations，thecharacteristicvelocityisderivedf

4、ortheon—orbitservicingspacecraftusingtwo—impulseorbit．Byanalyzingtheimpactofsingleandmixedindexonthesystem，therelationsbetweentimeandenergyunderthemixedindexareobtained．Thegoalistominimizetheweightedsumofenergyandtime．BasedonEDA，theoptimalenergyandthetimearefound．Asares

5、ult，accuratenumericalsimula—tionofoptimalindexinnearrangeisrealized．Fromthenumericalresultsandcomparisonbetweentheseresults，someconclusionsofsignificancearedrawn，whichcanprovidereferenceforthefollowingresearch．Keywords：spacecraftorbitmaneuver；timeandenergy；twoimpulsesor

6、bitmaneuver；EstimationofDistributionAlgorithm(EDA)摘要：随着航天任务需求的多样化，对航天器轨道转移问题不但提出了最省燃料要求，还提出了最小时间要求。主要研究了航天器近距离双脉冲变轨燃料和时间最优问题，基于线性化c．w方程，推导了在轨服务器在双冲量变轨时的特征速度，以时间一燃料为指标构造了加权模型，分析单一和混合指标情况下对系统的影响后，得到了混合指标下时间和能量关系，通过设计分布估计算法，找到最优能量和相应的转移时间，使得燃料和时间的加权和最小，实现近距离变轨最优指标的精确数值模拟。从

7、数值结果的对比分析中得出了一些有意义的结论，可供下一步研究参考。关键词：航天器轨道转移；燃料时间；双冲量变轨；分布估计算法文章编号：1002—8331(2012)24．0201—05文献标识码：A中图分类号：TP3911引言空间技术的飞速发展促使空间在轨服务技术成为了一个新的、独立的研究方向u1，通过在轨服务能够实现延长卫星、空间站附属舱和空间运载器寿命和能力的空间装配以及维护，它的提出可能会从根本上改变航天器的设计模式，影响整个航天基础设施的建设，同时它还可大大降低航天器整个生命周期的费用旺，。近距离导引变轨对在轨服务飞行器从准备轨

8、道转移至靠近目标飞行器的服务轨道具有十分重要的基金项目：国家自然科学基金(No．61004002)；国家高技术研究发展计；E1J(863)。作者简介：张琪新(1987一)，男，硕士，研究方向：人工智能；闵海波(1982一