检索结果-内蒙古大学图书馆

宇航学报 2025年第3期46卷 568-579页

作者：宋亮俊杜崇瑞王亚敏岳晓奎代洪华西北工业大学航天学院西安710072 中国科学院微小卫星创新研究院上海201203

针对未来地月空间中平动点周期轨道上的多航天器在轨服务需求,首次探讨了平动点附近的小推力多目标交会问题。首先,建立了多目标交会的混合整数规划模型。其次,给出了周期轨道上小推力航天器交会轨迹的求解流程,并提出了一种基于截断策... 详细信息

针对未来地月空间中平动点周期轨道上的多航天器在轨服务需求,首次探讨了平动点附近的小推力多目标交会问题。首先,建立了多目标交会的混合整数规划模型。其次,给出了周期轨道上小推力航天器交会轨迹的求解流程,并提出了一种基于截断策略的平动点交会轨迹数据库生成方法;在该方法的基础上,结合改进蚁群算法(ACO)和遗传算法(GA)分两阶段优化,获得最优的交会序列和交会时间。最后,将上述方法应用于对称南北Halo轨道上均匀分布的多颗卫星交会任务的算例仿真。研究结果不仅表明截断策略能够在保证求解结果最优性的前提下降低数据库体量和生成耗时,还揭示了交会优先级与目标相位差之间关系,为未来平动点航天器的在轨服务规划及在轨组装等任务提供技术支撑。

关键词：多目标交会圆型限制性三体模型(CRTBP) 地月空间地月平动点轨道小推力

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多目标交会轨迹优化方法综述

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动力学与控制学报 2022年第4期20卷 1-11页

作者：陈诗雨宝音贺西清华大学航天航空学院北京100084

多目标交会能有效降低单次任务的成本并提高任务收益,因此是未来小行星探测、在轨服务等任务的首选方案.该类任务的轨迹优化问题涉及的变量众多,解空间巨大,难以直接得到最优解.该问题的求解通常分为两步:首先优化交会序列,然后对于给... 详细信息

多目标交会能有效降低单次任务的成本并提高任务收益,因此是未来小行星探测、在轨服务等任务的首选方案.该类任务的轨迹优化问题涉及的变量众多,解空间巨大,难以直接得到最优解.该问题的求解通常分为两步:首先优化交会序列,然后对于给定的交会序列,优化每段目标-目标转移的轨迹.优化交会序列时需对转移的速度增量或时间等代价进行快速、准确的估计.因此,多目标交会的轨迹优化可拆分为转移代价估计、交会序列优化、转移轨迹优化三个子问题.本文分别对这三个子问题的求解方法进行综述.

关键词：多目标交会转移代价估计序列优化轨迹优化

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基于二次优化的空间碎片多目标交会方案

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飞行力学 2018年第1期36卷 65-69页

作者：凌王辉鲜勇张大巧常燕火箭军工程大学七系陕西西安710025

针对空间碎片多目标交会轨迹设计问题的复杂性,提出一种利用分支定界法进行总体设计和改进粒子群算法进行二次优化的轨迹优化方法。通过碎片状态矩阵的建立和时间网格的划分,将多目标的交会问题转化为整数规划问题,利用分支定界法对总... 详细信息

针对空间碎片多目标交会轨迹设计问题的复杂性,提出一种利用分支定界法进行总体设计和改进粒子群算法进行二次优化的轨迹优化方法。通过碎片状态矩阵的建立和时间网格的划分,将多目标的交会问题转化为整数规划问题,利用分支定界法对总体交会顺序进行第一次优化。在此基础上,以交会时间和等待时间为优化参数,利用改进梯度粒子群算法对具体的单目标交会轨道问题进行第二次优化。仿真结果表明,飞行器与碎片的相对位置和相对速度误差满足精度要求,验证了多目标交会方案的有效性。

关键词：空间碎片多目标交会分支定界法改进粒子群算法二次优化整数规划

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基于穿越点的非共面多目标交会轨道设计

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航天控制 2013年第6期31卷 66-70页

作者：李远飞张雅声装备学院研究生管理大队北京101416 装备学院航天装备系北京101416

针对空间非共面、多目标轨道交会能量消耗大、交会点不易确定等问题,提出了基于穿越点的轨道交会方法,研究了最短时间交会问题,并建立了交会轨道优化设计数学模型,最后以2个目标卫星为例,通过STK软件进行了仿真分析,验证了该方法的有效性。

关键词：非共面轨道交会时间最短多目标交会穿越点

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基于穿越点的多目标交会轨道设计方法

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现代防御技术 2013年第5期41卷 1-5页

作者：张雅声周海俊中国人民解放军装备学院北京100416 电子信息装备体系研究国防科技重点实验室北京100416

首先,针对空间非共面、多目标交会问题,提出了穿越点的概念及其计算方法;然后,利用曲线拟合的方法,提出了基于穿越点的多目标交会轨道设计方法,并建立了交会轨道优化设计数学模型;最后,以低轨道目标为例,进行了仿真分析,验证了该方法的... 详细信息

首先,针对空间非共面、多目标交会问题,提出了穿越点的概念及其计算方法;然后,利用曲线拟合的方法,提出了基于穿越点的多目标交会轨道设计方法,并建立了交会轨道优化设计数学模型;最后,以低轨道目标为例,进行了仿真分析,验证了该方法的有效性。

关键词：交会轨道轨道设计多目标交会穿越点

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低成本多小天体并行交会技术

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深空探测学报 2019年第1期6卷 73-81页

作者：王鹏武小宇张立华航天东方红卫星有限公司北京100094 北京理工大学宇航学院北京100081 飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京100081

小天体资源开发方兴未艾,为降低开发风险和成本,需要发射无人探测器交会观测多个待选目标小天体。传统多目标探测方案存在无法多次交会、成本高,周期长等不足。提出的低成本多小天体并行交会技术,能够对多小天体探测任务进行解耦,实现... 详细信息

小天体资源开发方兴未艾,为降低开发风险和成本,需要发射无人探测器交会观测多个待选目标小天体。传统多目标探测方案存在无法多次交会、成本高,周期长等不足。提出的低成本多小天体并行交会技术,能够对多小天体探测任务进行解耦,实现基于微纳飞行器的低成本多目标并行交会勘查,从而降低探测成本,缩短探测周期。该技术结合行星借力与不变流形机制构建了低能量星际转移方案。然后引入扰动流形思想,使微纳飞行器能够实现与目标小天体的快速交会。进一步,提出了一种多目标小天体探测全局搜索方法,该方法基于在日地halo轨道上停泊的微纳飞行器集群,逐次确定小天体探测目标,并利用上述方法完成了多微纳飞行器与多小天体的交会。数值仿真结果表明,该方案能够大幅度降低转移过程的燃料消耗,并缩短转移时间。

关键词：小天体探测多目标交会不变流行引力甩摆

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基于借力飞行技术的星际多目标交会转移轨道设计

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航天控制 2012年第2期30卷 57-62页

作者：胡青龙西昌学院工程技术学院四川西昌615000

针对深空探测中的转移轨道问题,提出一种星际多目标交会转移轨道设计方法。该方法基于Tisserand原理,采用能量曲线确定交会目标的序列,由Pork-Chop图确定设计参数的可行域和时序,避免了传统方法在交会目标序列和初始轨道段设计中的缺陷... 详细信息

针对深空探测中的转移轨道问题,提出一种星际多目标交会转移轨道设计方法。该方法基于Tisserand原理,采用能量曲线确定交会目标的序列,由Pork-Chop图确定设计参数的可行域和时序,避免了传统方法在交会目标序列和初始轨道段设计中的缺陷。将多目标交会转移轨道设计问题归结为一种非线性多约束多变量搜索寻优问题,通过梯度下降法,选取目标函数的负梯度方向作为每步迭代的搜索方向,逐步逼近目标函数的极小值点,从而使转移轨道优化问题得到简化。最后,将本文的设计方法用于解决欧空局的ROSETTA任务深空转移轨道的设计,设计结果与欧空局公布的结果一致,从而验证了该设计方法的可行性和正确性。

关键词：借力飞行技术多目标交会转移轨道设计轨道确定

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空间多碎片捕捉的轨道优化设计

空间多碎片捕捉的轨道优化设计

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第16届北方七省市区力学学会学术会议

作者：杨堃冯维明山东大学工程力学系

近年来,空间活动日益增加,空间碎片的数量也在不断增长。恶劣的空间环境对航天器的正常运行造成严重的威胁,也很大程度上限制着日后空间活动的发展,如何清理空间碎片、净化空间环境逐步成为航天领域的一大科研难题。因此,空间碎片的捕... 详细信息

近年来,空间活动日益增加,空间碎片的数量也在不断增长。恶劣的空间环境对航天器的正常运行造成严重的威胁,也很大程度上限制着日后空间活动的发展,如何清理空间碎片、净化空间环境逐步成为航天领域的一大科研难题。因此,空间碎片的捕捉具有重要的意义。在实际的飞行任务中,出于经济的考虑,航天器往往要在一定时间内进行多个空间碎片的捕捉。主要研究空间多碎片捕捉的轨道优化方法,并利用模拟软件进行仿真计算,从而给出燃料最优的优化结果。

关键词：碎片捕捉轨道优化多目标交会粒子群算法

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空间碎片回收的轨道优化设计

空间碎片回收的轨道优化设计

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作者：叶翔华中科技大学

学位级别：硕士

随着人类空间活动的增加，空间碎片环境也日益恶化，空间碎片环境严重地威胁着在轨航天器的安全运行，极大的制约了人类空间活动的进一步发展。空间碎片回收一方面可以之间减少空间碎片，另一方面对回收的碎片的表面撞击进行分析又可以... 详细信息

随着人类空间活动的增加，空间碎片环境也日益恶化，空间碎片环境严重地威胁着在轨航天器的安全运行，极大的制约了人类空间活动的进一步发展。空间碎片回收一方面可以之间减少空间碎片，另一方面对回收的碎片的表面撞击进行分析又可以预测空间碎片的分布模型，而空间碎片分布模型是航天器风险评估和防护结构设计的基础。因此，空间碎片回收有着重要的意义。本文的研究了空间碎片回收的轨道优化设计方法，并通过仿真计算给出优化结果。把碎片回收轨道分为捕捉碎片轨道和再入轨道，捕捉轨道即回收器对碎片的交会轨道。针对这两条轨道的优化，做了以下工作：首先介绍了相关的背景知识，包括空间碎片、遗传算法、空间交会的基础知识。说明了遗传算法在解决我们这个碎片回收轨道优化的复杂过程问题的优点。详细的讨论了Lambert交会问题，建立了适合用迭代方法和遗传算法求解的计算模型。其次，以Lambert交会为基础，建立了单目标交会的计算模型，采用遗传算法，以回收器的等待时间和转移时间为变量，以航天器机动所需要能量和时间综合加权为性能指标对交会进行优化。在单目标交会的模型基础上，建立了多目标交会的计算模型和优化方法。并通过仿真给出了单目标最优交会以及多目标最优交会的优化结果。最后，简要的介绍了回收器再入的运动学模型和约束以及再入轨道的优化方法。本文主要采用遗传算法，对碎片回收轨道的碎片捕捉轨道进行了优化，分别对单目标回收和多目标回收进行建模分析，给出了的计算模型和优化方法，通过仿真给出优化结果。优化结果表明，将遗传算法应用于多目标交会问题，寻找最优交会轨道是准确有效的。

关键词：空间碎片轨道优化遗传算法多目标交会再入

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小行星探测目标选择与转移轨道方案设计

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中国科学：技术科学 2010年第6期40卷 677-685页

作者：崔平远乔栋崔祜涛栾恩杰北京理工大学宇航学院深空探测技术研究所北京100081 哈尔滨工业大学深空探测基础研究中心哈尔滨150080 国家国防科技工业局科技委北京100048

系统地研究了我国开展小行星探测目标选择的技术方法和转移轨道设计方案,提出了一套完整的小行星探测任务目标选择与转移轨道方案设计方法.首先,针对小行星探测任务,讨论分析了具有较大科学探测价值目标星的选择问题;然后,针对探测目标... 详细信息

系统地研究了我国开展小行星探测目标选择的技术方法和转移轨道设计方案,提出了一套完整的小行星探测任务目标选择与转移轨道方案设计方法.首先,针对小行星探测任务,讨论分析了具有较大科学探测价值目标星的选择问题;然后,针对探测目标的可接近性评价问题,提出了一种多次借力机制的可接近性评价方法,对探测目标进行筛选与评估,得到科学价值与工程可实现性兼备的目标星;根据探测任务发射时段等约束,基于Pork-chop图法确定出小行星探测任务的目标星;最后,根据探测目标的轨道特性,提出了一种基于等高线图法的借力天体选择方法,给出了2:1ΔV-EGA探测小行星的转移轨道方案.通过对该方案的分析,给出了一种多目标交会转移轨道设计与优化方法,将原方案扩展为中途可飞越两颗主带小行星的"一探三"任务方案,以增加探测任务的科学回报.

关键词：小行星探测目标选择多目标交会转移轨道方案

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