航天器軌道機(jī)動(dòng)可達(dá)范圍與軌道優(yōu)化研究.pdf

1、伴隨著空間技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,越來(lái)越多的人們把目光聚焦到了外部空間中,各個(gè)國(guó)家都在大力開(kāi)展對(duì)外部空間資源的積極利用,為了爭(zhēng)奪和控制有限的外部空間資源,不可避免地會(huì)產(chǎn)生空間對(duì)抗。而在空間對(duì)抗的過(guò)程中,要求航天器具有大范圍的快速軌道機(jī)動(dòng)能力,這樣才能確保占領(lǐng)軍事與科技的制高點(diǎn)。除了考慮戰(zhàn)爭(zhēng)背景,在人類對(duì)空間的探索過(guò)程中,軌道機(jī)動(dòng)技術(shù)也發(fā)揮著無(wú)可替代的作用,比如對(duì)衛(wèi)星的在軌維修、在軌加注、應(yīng)急救援等一系列操作都會(huì)涉及到軌道機(jī)動(dòng)技術(shù)。同時(shí),以燃

2、料最優(yōu)或者時(shí)間最優(yōu)作為優(yōu)化指標(biāo)的軌道優(yōu)化技術(shù),會(huì)在最大程度上發(fā)揮航天器的作用。
　　本文在考慮攝動(dòng)因素(地球扁率、大氣阻力)影響下,經(jīng)過(guò)數(shù)值計(jì)算的方式得到了航天器在脈沖以及連續(xù)有限推力作用下航天器的軌道機(jī)動(dòng)的可達(dá)范圍,包括絕對(duì)可達(dá)范圍以及相對(duì)可達(dá)范圍,這為軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一定的理論基礎(chǔ)。最后針對(duì)大傾角軌道改變這一軌道機(jī)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化,以時(shí)間最優(yōu)作為優(yōu)化指標(biāo),得出了航天器的運(yùn)行軌跡以及其他相關(guān)參數(shù)信息。
　　針對(duì)航天器絕對(duì)可

3、達(dá)范圍問(wèn)題,即航天器軌道要素的變化情況,本文采用數(shù)值計(jì)算的方式,分別計(jì)算脈沖以及連續(xù)有限推力作用下航天器的絕對(duì)可達(dá)范圍,并與通過(guò)高斯方程分析出的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性以及高斯方程在軌道運(yùn)動(dòng)學(xué)上的應(yīng)用效果,同時(shí)計(jì)算了雙脈沖對(duì)軌道要素改變的影響。
　　針對(duì)航天器相對(duì)可達(dá)范圍的問(wèn)題,即兩航天器間距離的變化情況,本文同樣采用了數(shù)值計(jì)算的方法進(jìn)行計(jì)算,得出了在脈沖以及連續(xù)有限推力作用下兩航天器的相對(duì)可達(dá)范圍。
　　針對(duì)軌道