多交会航天器轨迹优化：ΔV 矩阵与序列选择
最优化与控制
2020-11-16 v1
摘要
多交会航天器轨迹优化问题素来以难解著称。因此，设计空间通常借助启发式方法与过往经验进行剪枝。作为替代，本研究探索了 ΔV 矩阵的一些性质，该矩阵给出在不同出发时间与转移时长下两天体间转移所需的最小 ΔV 值。这些可辅助以自动化方式求解多交会问题。本文聚焦于如下问题：给定一组候选目标，如何找出使所需总 ΔV 最小的 N 个交会目标序列。转移被视为对应于 ΔV 矩阵的单一代数对象，其允许通过广义求和进行直观拼接。等待时间（既来自任务需求，也来自更廉价快速未来转移的前景）亦被纳入 ΔV 矩阵。将问题转写为图上最短路径搜索可利用一系列现有高效最短路径求解器。给定一个高效的 ΔV 矩阵估计器，此处提出的新范式被认为可替代当前所用的剪枝技术。
引用
@article{arxiv.2011.06617,
title = {Optimizing multi-rendezvous spacecraft trajectories: $\Delta V$ matrices and sequence selection},
author = {Aleksandar Petrov and Ron Noomen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06617},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 6 figures