基于数值求解的远程交会路径规划优化研究

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研究航天器多脉冲远程交会路径规划问题,由于航天器在变轨过程中,应减少发动机燃料的消耗,有利于增加有效载荷。因此,在多冲量变轨问题描述的基础上,通过选择优化变量建立了无摄动的燃料最优和考虑摄动的燃料最优变轨优化模型,利用遗传算法、序列二次规划及GA+SQP串行混合优化算法进行优化求解,进行了数值仿真。通过仿真实现了不同脉冲次数的远程交会路径规划,并对比分析了摄动的燃料最优变轨优化模型,提出了相应的串行优化策略,通过算例对所提出的算法进行了仿真验证,实现了航天器路径规划数值优化求解的目的,可为多脉冲远程交会提供参考。 To study the planning of spacecraft multi-pulse remote rendezvous, the spacecraft should reduce the fuel consumption of the engine and increase the effective load during the orbit change. Therefore, based on the description of the multiple impulse orbit transformation problem, a fuel-optimal optimization model with no perturbation and a fuel optimization optimal orbit optimization model with perturbation are established by selecting optimization variables. Genetic optimization, sequence quadratic programming and GA + SQP serial hybrid optimization algorithm for optimization and numerical simulation. The remote intersection planning with different pulse times was simulated by the simulation. The optimal fuel optimization optimal orbit optimization model was analyzed and compared, and the corresponding serial optimization strategy was proposed. The proposed algorithm was verified by an example. The purpose of numerical optimization of spacecraft path planning is achieved, which can provide reference for multi-pulse remote rendezvous.
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