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Minimum-Fuel Low-Earth-Orbit Aeroassisted Orbital Transfer of Small Spacecraft

机译：小型航天器的最低燃料低地球轨道航空辅助轨道转移

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The problem of small spacecraft minimum-fuel heat-rate-constrained aeroassisted orbital transfer between two low Earth orbits with inclination change is considered. Assuming impulsive thrust, the trajectory design is described in detail and the aeroassisted orbital transfer is posed as a nonlinear optimal control problem. The optimal control problem is solved using an ^-adaptive pseudospectral method, and the key features of the optimal trajectories are identified. It was found that the minimum impulse solutions are obtained when the vehicle enters the atmosphere exactly twice. Furthermore, even for highly heat-rate-constrained cases, the final mass fraction of the vehicle was fairly large. Finally, the structural loads on the vehicle were quite reasonable, even in the cases where the heating rate was unconstrained.
机译：考虑了两个低地球轨道之间随倾角变化而变化的小型航天器最小燃料热率约束的空气辅助轨道转移问题。假设脉冲推力，详细描述了轨迹设计，并且将空气辅助轨道转移作为非线性最优控制问题。利用^自适应伪谱方法解决了最优控制问题，并确定了最优轨迹的关键特征。发现当车辆精确地两次进入大气时获得最小的脉冲解。此外，即使对于受高热量率限制的情况，车辆的最终质量分数也相当大。最后，即使在加热速率不受限制的情况下，车辆的结构载荷也相当合理。

著录项

  • 来源
    《Journal of Spacecraft and Rockets》 |2011年第4期|p.618-628|共11页
  • 作者

    Christopher L. Darby; Anil V. Rao;

  • 作者单位

    University of Florida, Gainesville, Florida 32611;

    University of Florida, Gainesville, Florida 32611;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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