深空探测小推力最优往返轨道方案设计

摘要

针对小推力深空探测轨道优化设计,给出了一种组合优化算法,采用该算法基于二体模型进行了深空探测轨道全局优化。该组合优化算法是由动态规划算法、静态参数优化算法与共轭梯度算法组成。动态规划算法和静态参数优化算法用以选择最优的发射窗口、返回窗口及相应的近似飞行轨道;基于该近似轨道方案,采用共轭梯度算法(解决两点边值问题)求解精确的最优轨道。通过大量的数值仿真计算,得到了航天器的全局最优飞行轨道,及相应的最优发射窗口与返回窗口。数值仿真表明,该组合优化算法对深窄探测轨道优化具有良好的通用性,具有明显的工程价值。