先进航天器轨道快速优化

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第1章 绪论

1.1 引言

1.1.1轨道优化的内容及意义

1.1.2轨道优化算法发展

1.2 传统轨道优化算法

1.2.1实际应用情况

1.2.2传统轨道优化算法的缺点

1.3 快速轨道优化算法

1.3.1影响优化算法计算机时的因素

1.3.2减少优化算法计算机时的方法

1.4 本文研究特色与内容

1.5 文献综述

1.6 创新点

第2章 轨道描述

2.1 上升段轨道

2.1.1单级入轨ASV的技术可行性

2.1.2水平起飞单级入轨

2.1.3载机空中发射

2.1.4火箭助推垂直发射

2.2 在轨和空间交会段轨道

2.2.1航天器相对运动

2.2.2 V-bar逼近

2.2.3 R-bar逼近

2.3 再入段轨道

2.3.1轨道约束及再入走廊

2.3.2终端约束

第3章 运行轨道的特点及简化

3.1 运动方程简单推导

3.2 方程组归一无量纲处理

3.3 上升轨道特点及简化

3.4 再入轨道特点及简化

第4章 上升轨道快速优化

4.1 上升轨道最优控制问题

4.1.1性能指标的选取

4.1.2控制量的选取

4.1.3约束条件

4.2 轨道优化算法

4.2.1间接法

4.2.2直接法

4.3 算法实现

4.3.1运动方程处理

4.3.2转化为参数优化问题

4.3.3乘子法

4.3.4变尺度法

4.3.5一维搜索算法

4.3.6一阶梯度

4.4 仿真及分析

4.5 小结

第5章 再入轨道快速优化

5.1 再入轨道最优控制问题

5.1.1性能指标的选取

5.1.2控制量的选取

5.1.3约束条件的描述及处理方法

5.2 快速轨道设计

5.3 算法实现

5.3.1方程无量纲处理

5.3.2基于无量纲方程的再入飞行走廊

5.3.3优化滚转角

5.3.4优化迎角

5.4 仿真及分析

5.5 小结

第6章 总结和展望

6.1 本文工作总结

6.1.1上升轨道快速优化

6.1.2再入轨道快速优化

6.1.3空间交会对接

6.2 问题与展望

致谢

攻读博士期间发表的论文

参考文献