求解中途飞越燃料最优转移轨道的同伦方法

• 作者: 唐硕 泮斌峰 潘迅
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 中途飞越 最优控制 燃料最优 小推力 同伦方法 深空探测
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 制导、导航、控制与电子
• 页码范围: 393-400
• 页数: 8页
• 分类号: V448.2
• 字数: 5803字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2017.04.009

摘要

提出一种新的同伦方法,用于求解深空探测中对其他天体进行中途飞越的小推力燃料最优转移轨道,克服由于其存在内点约束及不连续Bang-Bang控制所导致的数值优化方法的求解困难.该同伦方法将同伦参数同时嵌入到性能指标和内点约束方程中,将容易求解的无内点约束且控制量连续变化的最优控制问题作为初始问题,求解一系列同伦参数递增所对应的同伦迭代子问题,直到得到原问题的解.该方法能够有效地解决中途飞越所导致的优化变量增加、求解难度增大等难题,能够快速、稳定地求解考虑中途飞越的小推力燃料最优转移轨道.最后,以地球到火星交会并中途飞越小行星和地球到木星交会并中途飞越火星两个任务为例进行数值仿真验证该同伦方法在求解中途飞越的燃料最优问题中的有效性和优越性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	唐硕	西北工业大学航天学院	183	1125	15.0	22.0
2	泮斌峰	西北工业大学航天学院	23	66	4.0	6.0
6	潘迅	西北工业大学航天学院	6	8	2.0	2.0