一种采用有限元方法的编队构型重构优化

    公开(公告)号:CN110244767A

    公开(公告)日:2019-09-17

    申请号:CN201910626228.4

    申请日:2019-07-11

    IPC分类号: G05D1/10 G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种采用有限元方法的编队构型重构优化,利用有限元素法把编队重构时间划分为一系列等间隔区间,将重构路径求解问题转化为优化问题,进而克服传统重构方法局限性问题,实现对卫星编队的重构。优化过程中,根据数值迭代方法,确定每个时间子区间内的最优轨道控制量和相应的重构轨道状态量,并考虑控制燃料消耗总量最小准则、控制时机以及避免航天器之间碰撞的安全性因素等,对可选子区间内的小推力发动机对航天器施加的控制加速度加载和重构轨道状态量再次迭代修正。

    一种采用Jordan分解进行编队飞行小推力重构的方法

    公开(公告)号:CN110488858B

    公开(公告)日:2020-05-19

    申请号:CN201910595964.8

    申请日:2019-07-03

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种采用Jordan分解进行编队飞行小推力重构的方法,包括有:步骤一,建立无摄圆轨道下主星与从星的相对运动模型;步骤二,针对运动系数矩阵进行Jordan分解,得到解耦的相对运动关系的通解;步骤三,将变换后运动状态量的初值视为区分编队构型的不变量,建立由初始轨道构型到目标轨道构型状态量的泛函;步骤四,用多项式描述编队重构的优化系数向量,化简由初始轨道构型到目标轨道构型状态量的泛函;步骤五,以控制燃料消耗总量最小为收敛约束,优化求解编队重构的优化系数向量。本发明应用Jordan分解分离出线性不稳定项和周期项,通过对构型不变量和积分初值的不同定义,以达到最小燃料消耗总量为目标、重构路径初终端为约束,优化求解常值系数向量。

    一种小推力悬浮轨道上航天器编队飞行方法

    公开(公告)号:CN108614578B

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN201810546536.1

    申请日:2018-05-31

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种小推力悬浮轨道上航天器编队飞行方法,该方法首先建立有界悬浮轨道的轨道参数(hz,κ,α,ΔE,Δr)到编队参数(ΔT,ΔΩ)的映射:f:(hz,κ,α,ΔE,Δr)→(ΔT,ΔΩ);然后确定三种编队类型的编队条件,最后在二维(ΔT,ΔΩ)平面内搜索满足各个编队条件的主从星的悬浮轨道,实现主星和从星的有界编队飞行。本发明能够得到三种不同类型的有界相对轨道,该轨道精度高,可适用于长周期大尺度的编队飞行,确保近地任务或深空探测编队飞行任务的实施。

    一种小推力悬浮轨道上航天器编队飞行方法

    公开(公告)号:CN108614578A

    公开(公告)日:2018-10-02

    申请号:CN201810546536.1

    申请日:2018-05-31

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种小推力悬浮轨道上航天器编队飞行方法,该方法首先建立有界悬浮轨道的轨道参数(hz,κ,α,ΔE,Δr)到编队参数(ΔT,ΔΩ)的映射:f:(hz,κ,α,ΔE,Δr)→(ΔT,ΔΩ);然后确定三种编队类型的编队条件,最后在二维(ΔT,ΔΩ)平面内搜索满足各个编队条件的主从星的悬浮轨道,实现主星和从星的有界编队飞行。本发明能够得到三种不同类型的有界相对轨道,该轨道精度高,可适用于长周期大尺度的编队飞行,确保近地任务或深空探测编队飞行任务的实施。

    一种采用有限元方法的编队构型重构优化

    公开(公告)号:CN110244767B

    公开(公告)日:2020-08-11

    申请号:CN201910626228.4

    申请日:2019-07-11

    IPC分类号: G05D1/10 G06F30/23

    摘要: 本发明公开了一种采用有限元方法的编队构型重构优化,利用有限元素法把编队重构时间划分为一系列等间隔区间,将重构路径求解问题转化为优化问题,进而克服传统重构方法局限性问题,实现对卫星编队的重构。优化过程中,根据数值迭代方法,确定每个时间子区间内的最优轨道控制量和相应的重构轨道状态量,并考虑控制燃料消耗总量最小准则、控制时机以及避免航天器之间碰撞的安全性因素等,对可选子区间内的小推力发动机对航天器施加的控制加速度加载和重构轨道状态量再次迭代修正。

    一种采用Jordan分解进行编队飞行小推力重构的方法

    公开(公告)号:CN110488858A

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201910595964.8

    申请日:2019-07-03

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种采用Jordan分解进行编队飞行小推力重构的方法,包括有:步骤一,建立无摄圆轨道下主星与从星的相对运动模型;步骤二,针对运动系数矩阵进行Jordan分解,得到解耦的相对运动关系的通解;步骤三,将变换后运动状态量的初值视为区分编队构型的不变量,建立由初始轨道构型到目标轨道构型状态量的泛函;步骤四,用多项式描述编队重构的优化系数向量,化简由初始轨道构型到目标轨道构型状态量的泛函;步骤五,以控制燃料消耗总量最小为收敛约束,优化求解编队重构的优化系数向量。本发明应用Jordan分解分离出线性不稳定项和周期项,通过对构型不变量和积分初值的不同定义,以达到最小燃料消耗总量为目标、重构路径初终端为约束,优化求解常值系数向量。