遺傳算法在航天器軌道機動中的應(yīng)用研究.pdf

1、遺傳算法在解決多目標優(yōu)化問題中有其獨特的優(yōu)勢，而航天器軌道機動是典型的多目標優(yōu)化問題。隨著現(xiàn)代高技術(shù)的發(fā)展，在未來戰(zhàn)爭中，國際空間軍事化和空間攻防對抗已不可避免，戰(zhàn)場范圍也必然由地球延伸到空間。而空間攻防對抗和空間環(huán)境利用研究的重要平臺是航天器，因此研究航天器的軌道機動問題具有重要意義。本文結(jié)合“XXX追蹤與反追蹤技術(shù)”課題，利用遺傳算法對航天器軌道機動問題進行了研究。主要工作如下：
　　首先介紹了相關(guān)的背景知識，包括智能優(yōu)化、遺

2、傳算法和航天器軌道的基礎(chǔ)知識，說明了以遺傳算法為代表的智能優(yōu)化方法在解決復(fù)雜工程問題方面的優(yōu)點。
　　其次，討論了Lambert飛行時間定理公式，分別建立了適合于迭代方法和遺傳算法求解Lambert問題的計算模型；為衡量轉(zhuǎn)移軌道的優(yōu)劣，以航天器機動所需的能量與時間綜合加權(quán)和為性能指標，即要求優(yōu)化此性能指標至最（次）小。
　　最后，研究了追蹤航天器和目標航天器均在橢圓軌道上的Lambert雙脈沖能量與時間最優(yōu)軌道機動（攔截）問

3、題，對三種典型情況進行了分析與建模，給出了計算方案并進行了仿真計算及結(jié)果分析。
　　這三種典型軌道機動（攔截）問題分別為：
　　(1)追蹤航天器變軌點、追蹤航天器與目標航天器交會點均固定；
　　(2)追蹤航天器變軌點固定，追蹤航天器與目標航天器交會點待定；
　　(3)追蹤航天器變軌點、追蹤航天器與目標航天器交會點均待定。
　　本文主要運用改進的遺傳算法來優(yōu)化機動軌道的性能指標，以求解出最（次）優(yōu)轉(zhuǎn)移軌道的軌