کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8057637 1520057 2018 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Reachable set computation for spacecraft relative motion with energy-limited low-thrust
ترجمه فارسی عنوان
محاسبات مجموعه ای قابل دستیابی برای حرکت نسبی فضاپیما با کم نیروی محدود انرژی
ترجمه چکیده
برای فضاپیما در پرواز شکل گیری، دانش در یک مجموعه قابل دستیابی برای حرکت نسبی آن بسیار مهم است، زیرا می توان آن را مورد استفاده قرار داد: 1) ارزیابی توان عملیاتی و برنامه های خود را با توجه به آن، 2) پیش بینی مرز عملیاتی فضاپیمای همسایه، که از آن برخورد احتمال را می توان به طور موثر نظارت، بهبود سطح آگاهی موقعیتی. در این مقاله، یک رویکرد جدید برای محاسبات مجموعه ای قابل دستیابی ارائه شده است که محاسبات تقریبی درونی و بیرونی مجموعه قابل دستیابی را برای یک حرکت نسبی فضاپیما با محور نیروی محدود محدود می کند. پیدا کردن مرز دقیق مجموعه قابل دسترسی نیاز به حل یک مشکل کنترل بهینه با مجموعه های بی نهایت از شرایط اولیه و ترمینال که قابل حل است. برای غلبه بر این مشکل، یک راه حل تحلیلی برای مسئله کنترل بهینه معرفی شده است و روش تقریبی بیضوی برای حل این مسئله برای یافتن دو بیضوی درونی و بیرونی که تقریبا مرز دقیق مجموعه قابل دستیابی را در بر می گیرد، اعمال می شود. اثربخشی رویکرد پیشنهادی با مثال های عددی نشان داده شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
محاسبات مجموعه ای قابل دستیابی برای حرکت نسبی فضاپیما با کم نیروی محدود انرژی
چکیده انگلیسی
For spacecraft in formation flight, the knowledge on a reachable set for their relative motion is crucial as it can be used to 1) assess their operational capability and plan tasks accordingly, and 2) predict the operational boundary of neighboring spacecraft, from which the collision probability can be effectively monitored, improving the level of situational awareness. In this paper, a new approach for reachable set computation is proposed that computes accurate inner and outer approximations of the reachable set for a spacecraft's relative motion with energy-limited low thrust. Finding the exact boundary of the reachable set requires solving an optimal control problem with infinitely many sets of initial and terminal conditions, which is intractable. To overcome this difficulty, an analytical solution to the optimal control problem is introduced, and an ellipsoidal approximation method is applied to the solution to find two inner and outer ellipsoids that approximate the exact boundary of the reachable set. The effectiveness of the proposed approach is demonstrated with illustrative numerical examples.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Aerospace Science and Technology - Volume 77, June 2018, Pages 180-188
نویسندگان
, ,