最优气动力辅助空间拦截和交会

摘要

航天器从高轨道向位于低地球圆轨道的靶目标实施拦截或进行交会,并用间接求解的直接伴随方法,即用D型拉格朗日方法求解其优化问题.拦截条件是指在最终时刻两者的位置相同,而交会条件是指不仅位置相同且最终的速度矢量亦相等.文章讨论了最小时间与最小脱靶量,或最小时间与最小燃料消耗的复合性能指标,以及推力协同机动的优化解.推力协同下,对于特定情况,如在热流约束边界部分推力弧是奇异的,气动力控制是正常的.这种复杂性和奇异问题的求解在拦截和交会问题中都是值得慎重处理的.