کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8058566 1520080 2016 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Adaptive surrogate model-based fast path planning for spacecraft formation reconfiguration on libration point orbits
ترجمه فارسی عنوان
برنامه ریزی راهبرد مبتنی بر مدل جایگزین انطباق برای تنظیم مجدد فضاپیما در مدارهای نقطه لرنیته
کلمات کلیدی
پیکربندی پیکربندی مجدد، برنامه ریزی راه سریع مدل جایگزین سازگار، مدار نقاط نقطه، دایره محدود مشکل سه بدن،
ترجمه چکیده
این کار بهینه سازی مسیر برنامه ریزی سریع برای تنظیم مجدد فضاپیما در مدارهای نقطه لرنیت را در نظر می گیرد. یک مدل جایگزین سازگار برای حل مسئله بهینه سازی بالا در شرایط غیرطبیعی و / یا موارد اضطراری پیشنهاد شده است. اولا یک مشکل بهینه سازی چند لایه ایجاد شده است. در حلقه بیرونی بهینه سازی چند لایه، مشکل کنترل بهینه غیر خطی که به عنوان یک بهینه سازی پویش گرفته شده است، برای به دست آوردن مسیرهای بهینه انتقال همه فضاپیماها در شکل گیری حل شده است. در حلقه داخلی چند لایه بهینه سازی، مشکل بهینه سازی پارامتر که به عنوان یک بهینه سازی استاتیک گرفته شده است، برای به دست آوردن حالت های تمام فضاپیمای درون منطقه حداکثر شده از تشکیل فضاپیما حل می شود. سپس یک مدل جایگزین تطبیقی ​​پیشنهاد شده است. از آنجایی که مسئله بهینه سازی چند لایه به طور معمول وقت گیر و محاسباتی گران است، مدل جایگزین سازگار با استفاده از داده های کشیده شده از مدل بهینه سازی چند لایه ساخته شده و تقریب سریعی از هدف را در نقاط طراحی جدید فراهم می کند. بنابراین، مدل جایگزین تطبیقی ​​امکان پذیر است و برای تنظیم مجدد پیکربندی فضاپیما ارزان است. در نهایت، شبیه سازی های عددی نشان می دهد که بهینه سازی پارامتر انطباق پذیر مبتنی بر مزایای بیش از روش بهینه سازی مستقیم جهانی است. دقت، کارایی و استحکام مدل جایگزین سازگار پیشنهاد شده نیز بین انواع مختلف مدل های جایگزین مقایسه شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
برنامه ریزی راهبرد مبتنی بر مدل جایگزین انطباق برای تنظیم مجدد فضاپیما در مدارهای نقطه لرنیته
چکیده انگلیسی
This work considers the optimization of fast path planning for spacecraft formation reconfiguration on libration point orbits. An adaptive surrogate model is proposed for solving the above optimization problem in abnormal conditions and/or emergency cases. First, a multi-layer optimization problem is established. In the outer loop of the multi-layer optimization, the nonlinear optimal control problem, taken as a dynamic optimization, is solved to obtain the optimal transfer paths of all spacecraft in the formation. In the inner loop of the multi-layer optimization, the parameter optimization problem, taken as a static optimization, is solved to obtain the states of all the spacecraft within the maximized area of the spacecraft formation. Then, an adaptive surrogate model is proposed. Because the multi-layer optimization problem is typically time-consuming and computationally expensive, the adaptive surrogate model is constructed using data drawn from the multi-layer optimization model and provides a fast approximation of the objective at new design points. Therefore, the adaptive surrogate model is feasible and cheap for spacecraft formation reconfiguration. Finally, numerical simulations show that the adaptive surrogate-based parameter optimization has advantages over the direct global optimization method. The accuracy, efficiency and robustness of the proposed adaptive surrogate model have also been compared between the different types of surrogate models.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Aerospace Science and Technology - Volume 54, July 2016, Pages 151-163
نویسندگان
, ,