并行加速的局部变分迭代法及其轨道计算应用

摘要：

为满足航天工程对轨道计算精度和实时性的高要求,近年来发展出了可以通过大步长积分修正实现快速精确求解的积分修正类方法.积分修正类方法有可并行计算的特点,然而在串行计算环境下会受到计算资源的限制,无法充分发挥其可并行加速的优势.此外,合理的计算参数通常难以预先确定,也使积分修正类方法大步长快速计算的优势难以充分体现.针对以上问题,利用积分修正类方法可并行计算的特点,提出了并行加速的局部变分迭代法PA-LVIM,通过将传统局部变分迭代法LVIM的并行计算量均摊到多个计算节点上,显著提高了计算速度.此外,还使用根据系统状态二阶导数分布确定计算参数的打磨法优化了 PA-LVIM的计算参数,进一步发挥了其大步长快速计算的优势.求解了三个经典的轨道递推问题,仿真结果表明,PA-LVIM的加速效果明显,且经打磨法优化计算参数后,其计算效率又进一步得到提高,将当前主流方法的计算效率提高了5倍以上.

关键词：轨道动力学、大步长变参数法、迭代法、并行计算、星载实时计算

所属期刊栏目：55

分类号：V412.4+1(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;科技部重点研发计划资助项目

在线出版日期：2023-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：991-1003