基于自適應(yīng)遺傳算法的航天器快速軌道機動研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國的空間技術(shù)發(fā)展也進入一個新的階段：從最初的進入空間和利用空間研究進入到空間操作和空間應(yīng)用研究階段，如空間航天器的交會對接、空間營救、空間打擊等技術(shù)的研究，它們共同的支撐理論為空間軌道機動技術(shù)?？臻g航天器遠程導(dǎo)引技術(shù)為空間軌道機動的關(guān)鍵，此階段往往是整個機動中能量消耗最大，時間消耗最長的階段。一些空間任務(wù)如：攔截任務(wù)、空間營救，損壞衛(wèi)星進行檢測和修復(fù)等要求航天器具備精確指向和迅速機動的能力，即：機動必須在攜帶燃

2、料一定、規(guī)定時間情況下完成。遺傳算法只需要設(shè)計變量和目標(biāo)函數(shù)值就可以進行計算，具有較強的魯棒性，已廣泛應(yīng)用于各種工程領(lǐng)域。自適應(yīng)遺傳算法是改進的遺傳算法，計算中交叉概率和變異概率隨適應(yīng)度自動改變，使算法在保持群體多樣性的同時，保證遺傳算法的收斂性，極大的改善了算法的性能。本文利用自適應(yīng)遺傳算法研究了軌道機動遠程導(dǎo)引段機動的方法策略以及相應(yīng)最優(yōu)的機動軌道。文章首先以空間軌道動力學(xué)理論為基礎(chǔ)建立了遠程沖量軌道機動模型，由空間機動任務(wù)對時間的

3、特殊要求，建立了新的以時間和能量加權(quán)函數(shù)為問題優(yōu)化目標(biāo)的軌道機動優(yōu)化模型。在建立沖量機動模型時同時考慮了有端點滑行等待階段和無端點滑行等待階段的沖量軌道機動。利用自適應(yīng)遺傳算法設(shè)置了問題的計算程序，通過算例計算出對應(yīng)不同時間要求的相應(yīng)的有端點滑行等待和無端點滑行等待軌道機動的不同機動軌道。在發(fā)射地球同步衛(wèi)星或兩航天器交會對接時，通常把同步衛(wèi)星或追蹤航天器先發(fā)射到一較低的軌道，然后由軌道機動完成最終任務(wù)。初始軌道對軌道機動的時間與燃料消耗