一种基于混合动力的近地小行星交会任务轨道优化方法

摘要

本发明涉及一种基于混合动力的近地小行星交会任务轨道优化方法，所述轨道优化方法包括以下内容：建立太阳光压和太阳光电混合推进动力的小行星探测器动力学模型；基于物理规划和高斯伪谱法设计了一种小行星探测轨道优化方法。本发明的优点在于：采用物理规划框架，多目标轨道优化问题可以转化为反应设计者偏好的单目标优化问题。基于高斯伪谱法的迭代优化策略，可以有效解决交会轨道优化中诸多变量的初值问题。多目标优化仿真结果表明，混合动力小行探测器能够生成不同轨道形式实现最小燃料消耗和最短飞行时间。仿真还表明混合动力探测器连续交会四个近地小行星的任务周期为五年左右，比太阳帆探测器完成同样交会任务节省一年半左右。