Journal of Space Science and Technology

Journal of Space Science and Technology

Optimal Control of Low Propulsion Orbital Transfer Time

Authors
Abstract
Within operational life of satellites according to their mission, need to change their operational orbits. This change can includes change in semi-major axis, inclination or plane of orbit (RAAN angle). For this propose, we can use Electrical Propulsion (EP). With respect to light weight of EP in cases which there is weight constraint, we use EP for transfer satellite to desired orbit. In this paper, we consider minimum-time transfer problem for these transfers. Initial and final orbits are circular and we assume thrust is continuous. Assuming constant acceleration, elements of orbit uniformly change and these changes analyze with Edelbaum Analysis
Keywords

Article Title Persian

کنترل بهینة مدت زمان انتقال مداری پیشرانه کم

Authors Persian

اصغر ابراهیمی
حمیدرضا فیاض بخش
Abstract Persian

در طول عمر مفید ماهواره ها بسته به ماموریت تعریف شده نیاز به تغییر مدار کاری ماهواره خواهد شد. این تغییر می‌تواند شامل تغییر ارتفاع ، تغییر شیب و یا تغییر زاویهRAANمدار ماهواره باشد. برای انجام این هدف باید از تراستر های هایی استفاده کرد . با توجه به وزن کم تراسترهای الکتریکی در مواردی که محدودیت وزنی برای انتقال ماهواره به مدار وجود دارد از این تراستر استفاده می‌شود . در این تراسترها ضربه ویژه بالا و مصرف سوخت پایین بوده و مدت زمان این نوع انتقال زیاد می‌باشد. زمانی که قدرت تراستر کافی باشد تغییر شیب مدار در گره ها انجام می‌شود ولی در مانورهای تراست کم تغییر صفحه مدار به طور همزمان با تغییر ارتفاع انجام می‌شود. برای بهینه سازی مدت زمان این مانورها می‌توان از روش های میانگین گیری استفاده کرد. در این مقاله از این روش به منظور کنترل بهینه مدت زمان انجام انتقال در مواقعی که از تراسترهای الکتریکی برای انجام این هدف به کار برده می‌شود، استفاده می‌کنیم. در مانور تراست کم با تراست مداوم، مانور تغییر شیب مدار و تغییر زاویه Ωمدار باید به طور همزمان با تغییر ارتفاع صورت پذیرد که این مستلزم استفاده از برنامه ای برای کنترل این مانور ترکیبی و یافتن متغیری برای کنترل این مانور می‌باشد. متغیر کنترلی در اینجا زاویه خارج از صفحه تراست می‌باشد.با تعیین مشخصات تراستر (راندمان تراستر، توان الکتریکی ورودی و ضربه مخصوص پیشران مورد استفاده) تراست خروجی را تعیین و با استفاده از این روش، مانور را در حداقل زمان انجام می‌دهیم. مدار اولیه و نهایی دایروی در نظر گرفته شده ، همچنین فرض می شود موتور بشکل پیوسته کار کرده و شتاب تراستی در طول انتقال ثابت است.

Keywords Persian

انتقال تراست کم
کنترل مدت زمان
روش میانگین گیری
زاویه تراست
هامیلتونین
Volume 4, Issue 1 - Serial Number 8
شماره پیاپی 8
Summer 2011
Pages 23-28

  • Receive Date 11 June 2014
  • Revise Date 16 January 2024
  • Accept Date 19 April 2016
  • First Publish Date 19 April 2016