面向工程约束的小推力转移轨道设计与优化

摘要：

针对深空探测任务中电推进系统需要设置多个工作点、推力分级输出的需求,研究多模式电推进约束下的小行星探测转移轨道优化设计问题,分析推力分档对转移轨道的影响,建立小推力转移轨道动力学模型和优化模型;提出一种基于直接法的轨道优化策略,包括优化模型离散化、初值生成、序列二次规划(SQP)算法进行局部优化,并引入粒子群(PSO)算法搭配SQP算法提高初值的搜索效率和解的全局最优性;通过一次火星借力交会颖神星(1974QU2)为例进行仿真分析.结果表明,所提优化策略能够有效解决多模式约束下的小推力转移轨道优化设计问题,具有良好的收敛性,在工作功率区间内,增加推力档数能够提高能源利用率,降低燃料消耗量,缩短推力器的开机时间,同时在非工作功率区间内应避免无效的分档.

关键词：多模式电推进、小行星探测、轨道优化、粒子群、序列二次规划

所属期刊栏目：49

资助基金：科工局民用航天“十三五”技术预先研究项目D030102;上海市科委科研计划18DZ2272300

在线出版日期：2019-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：77-87