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用于卫星星座服务站的轨道设施选址问题

系统与控制 2024-04-01 v3 系统与控制

摘要

本工作提出设施选址问题(Facility Location Problem)的一种适配形式,用于高轨卫星星座在轨服务站点的最优布设。中地球轨道(MEO)等高轨区域是一种独特的动力学环境,现有低推力推进系统可提供必要推力,在星座各轨道平面间实施变面机动。因此,可构想涉及服务航天器在服务站与星座客户卫星间往返的在轨服务架构。为此,本文提出轨道设施选址问题——一个二元线性规划,其中运营设施并将其分配给卫星的成本以等效到低地球轨道质量(EMLEO)之和计。设施与客户间的低推力转移采用李雅普诺夫反馈控制器的并行实现计算。站及其服务航天器、推进剂与有效载荷的总发射成本作为建立给定站点的成本被纳入考量。所提方法被应用于伽利略与 GPS 星座的在轨服务站点设计。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.12191,
  title  = {Orbital Facility Location Problem for Satellite Constellation Servicing Depots},
  author = {Yuri Shimane and Nick Gollins and Koki Ho},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.12191},
  year   = {2024}
}

备注

Submitted to the Journal of Spacecraft and Rockets, 34 pages, 11 figures