小推力多目標(biāo)深空探測(cè)器的軌跡優(yōu)化.pdf

1、軌道設(shè)計(jì)與優(yōu)化是深空探測(cè)任務(wù)需要先行且非常重要的一步，一個(gè)優(yōu)秀的軌道設(shè)計(jì)方案不僅能節(jié)約成本、擴(kuò)大任務(wù)成果，還能降低風(fēng)險(xiǎn)、提高成功率。深空探測(cè)中多目標(biāo)探測(cè)為基礎(chǔ)的多任務(wù)和以電推進(jìn)為主的連續(xù)小推力技術(shù)具有高效益和高有效載荷比的巨大優(yōu)勢(shì)，本文把這兩者相結(jié)合，緊扣深空軌道設(shè)計(jì)方法的技術(shù)前沿和我國未來深空探測(cè)活動(dòng)的需求，對(duì)深空探測(cè)的軌跡優(yōu)化進(jìn)行了系統(tǒng)研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，對(duì)深空探測(cè)軌跡優(yōu)化作了問題描述以及數(shù)學(xué)建模。問題描述主要

2、包括深空探測(cè)軌跡優(yōu)化的初始條件、邊界條件與性能指標(biāo)等；數(shù)學(xué)建模主要包括軌道坐標(biāo)系的定義、天體與探測(cè)器的二體與多體動(dòng)力學(xué)方程以及天體的軌道數(shù)據(jù)；
　　然后，研究了多目標(biāo)小推力深空探測(cè)器的軌跡優(yōu)化方法，采用組合算法把全局優(yōu)化和局部優(yōu)化相結(jié)合。以近地小行星探測(cè)為例研究了動(dòng)態(tài)規(guī)劃法選取小行星序列和共軛梯度法進(jìn)行小推力軌道求解及優(yōu)化；以第三屆全國深空軌道設(shè)計(jì)競賽所給出的任務(wù)為例研究了粒子群算法選取目標(biāo)探測(cè)序列和確立發(fā)射時(shí)間窗口，并以遺傳算法