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An optimal steering law for sailing with solar and planetary radiation pressure

机译：具有太阳能和行星辐射压力的帆船最优转向法

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An optimal steering law for sails that exploit both solar and infrared planetary radiation pressure is presented in this paper. The optimal steering law maximises the orbit raise over one revolution of the sail around the planet. An indirect analytical approach, that uses Pontryagin Minimum Principle, is used to develop specialised steering laws for the sunlit and eclipse cases in a planar motion scenario. The law for the sunlit case uses both the solar and infrared radiation emitted from the planet, while the law for the eclipse case finds the optimal sail attitude that maximises the raise of the orbit using only the planetary radiation. Numerical results show that these laws lead to better performance in terms of orbit raising against other sub-optimal and optimal strategies exploiting the solar radiation pressure only. A numerical study is also carried out to show the effects of the reflectivity coefficient in the infrared band on the orbital motion of the sail. (C) 2021 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
机译：本文提出了利用太阳能和红外行星辐射压力的最佳转向法。最佳转向法最大化轨道抬起在地球周围帆的一次旋转。使用Pontryagin最低原则的间接分析方法用于在平面运动场景中开发Sunlit和Eclipse案例的专业转向规律。 Sunlit案例的法律使用从地球发出的太阳能和红外辐射，而Eclipse案例的法律发现了最佳的帆姿态，其仅使用行星辐射最大化轨道的升高。数值结果表明，这些法律在轨道上提高了轨道的轨道，旨在利用太阳辐射压力的其他次优和最优策略。还进行了数值研究，以显示红外带中的反射系数在帆船的轨道运动中的影响。 （c）2021 Elsevier Masson SAS。版权所有。

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