基于伴飛模式的星座燃料補(bǔ)給研究.pdf

1、本文旨在解決基于伴飛模式星座燃料補(bǔ)給中涉及到的共面限時(shí)補(bǔ)給、異面限時(shí)補(bǔ)給、單星補(bǔ)給策略以及雙星補(bǔ)給策略等技術(shù)難點(diǎn)。主要的研究工作如下：
　　 1.與基于傳統(tǒng)交會對接技術(shù)的航天器燃料補(bǔ)給模式不同，本文提出了一種新的燃料補(bǔ)給模式—基于伴飛模式的星座燃料補(bǔ)給策略，并系統(tǒng)地研究了伴飛模式實(shí)現(xiàn)星座燃料補(bǔ)給所需要的理論基礎(chǔ)。
　　 2. 解決了基于伴飛模式星座燃料補(bǔ)給中涉及的兩個難點(diǎn)問題：選星問題和最優(yōu)補(bǔ)給順序問題，并給出共面補(bǔ)給和

2、異面補(bǔ)給兩種情形下的選星算法。
　　 3. 建立基于伴飛模式的單星燃料補(bǔ)給模型，對補(bǔ)給星的軌道進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化，并利用遺傳算法對補(bǔ)給星軌道機(jī)動所消耗的燃料質(zhì)量以及每次轉(zhuǎn)移給工作星的燃料質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化求解，使得單星補(bǔ)給的燃料利用率達(dá)到最高。
　　 4. 針對星座燃料補(bǔ)給規(guī)劃中單顆補(bǔ)給星燃料補(bǔ)給能力有限問題，提出了雙星燃料補(bǔ)給策略。在單星補(bǔ)給優(yōu)化模型的基礎(chǔ)上建立了雙星補(bǔ)給優(yōu)化模型，并運(yùn)用遺傳算法對兩顆補(bǔ)給星軌道機(jī)動所消耗的燃料質(zhì)

3、量以及每次轉(zhuǎn)移給工作星的燃料質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化求解，使得雙星補(bǔ)給的燃料利用率達(dá)到最高。
　　 5. 實(shí)現(xiàn)星座燃料補(bǔ)給的雙向求解：給定補(bǔ)給星初始質(zhì)量，利用遺傳算法求解出可轉(zhuǎn)移給星座中每顆工作星的最大燃料質(zhì)量；給定星座中每顆工作星所需要的燃料轉(zhuǎn)移量，利用遺傳算法確定出補(bǔ)給星最小的初始質(zhì)量。
　　 6. 對補(bǔ)給星和星座處于同一軌道面、補(bǔ)給星和星座處于不同軌道面、燃料補(bǔ)給周期無限制以及燃料補(bǔ)給周期有限制等多種燃料補(bǔ)給情形進(jìn)行研究，給出