考虑在轨加注的地球同步轨道通信卫星系统架构设计
最优化与控制
2025-10-15 v3
摘要
本文介绍了考虑商业在轨加注(OOR)的卫星系统架构选型问题。该问题回答两个问题:"卫星应具有多长的设计寿命?"以及"发射时应携带多少推进剂?"。我们将其建模为一个数学优化问题,以设计寿命与初始推进剂质量作为设计变量,并考虑两个目标函数以平衡收益与风险。为求解该问题,我们开发了一个基于代理模型的框架,该框架建立在卫星全生命周期仿真之上。该框架能够捕捉各种不确定性以及运行灵活性,并通过对传统模型进行调整以纳入OOR,从而集成了一个改进的卫星规模与成本模型。基于所开发的框架,我们对地球同步轨道(GEO)通信卫星进行了案例研究,以考察当前的目标服务性能,并探索偏离传统设计趋势的新型系统架构的潜力。
引用
@article{arxiv.2504.07438,
title = {System Architecting for GEO Communication Satellite Considering On-Orbit Refueling},
author = {Jaewoo Kim and Jaemyung Ahn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.07438},
year = {2025}
}