基于同伦方法的地月系L2点小推力转移轨道优化

摘要：

针对地月系下航天器从GEO轨道到L2点的时间最优小推力转移轨道问题,基于庞德里亚金极值原理,推导了限制性三体问题模型下的小推力转移轨道优化问题的最优性一阶必要条件,即推力保持最大值,且方向始终沿主矢量反方向,并将优化问题转换为两点边值问题.通过与同伦方法相结合,解决了间接法求解过程中收敛域小的困难.首先构造了针对推力幅值进行同伦的同伦函数,以大推力幅值的轨道转移问题作为同伦初始问题,然后选取连续同伦中的伪弧长法为同伦曲线跟踪方法,通过迭代求解了不同同伦参数值下的子问题,最终得到原问题下的小推力转移轨道.最后,在数值仿真中得到了不同推力值下的转移轨道,验证了该同伦方法在求解小推力转移轨道中的有效性.

关键词：小推力、轨迹优化、同伦方法、限制性三体问题、平动点、深空探测

所属期刊栏目：25

分类号：V448.2(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家自然科学基金11672234

在线出版日期：2019-02-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：25-30