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Aproximaciones para máximos de variación secular de elementos orbitales clásicos bajo empuje bajo

Autores: Wang, Zhaowei; Cheng, Lin; Jiang, Fanghua

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Aproximaciones para máximos de variación secular de elementos orbitales clásicos bajo empuje bajo


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Evaluación de accesibilidad
Nave espacial de baja propulsión
Transferencia orbital
Diseño de trayectoria
Optimización
Variación máxima

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 42

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La evaluación de la alcanzabilidad de las naves espaciales de bajo empuje es de gran importancia para la transferencia orbital, ya que puede proporcionar criterios a priori para el desafiante diseño y optimización de trayectorias de bajo empuje. Este documento propone un método de aproximación para obtener el máximo de variación de cada elemento orbital. Específicamente, dos pasos organizan la contribución de este estudio. Primero, combinado con aproximaciones funcionales, se derivan un conjunto de expresiones analíticas para los máximos de variación de los elementos orbitales en una revolución orbital. Segundo, se derivan y expresan explícitamente las aproximaciones seculares para los máximos de variación de la inclinación y la ascensión recta del nodo ascendente. Se proporciona un algoritmo iterativo para obtener los máximos de variación seculares de los otros elementos orbitales distintos de la inclinación y la ascensión recta del nodo ascendente. Se realizan simulaciones numéricas para aproximar los máximos de variación y una aplicación preliminar en la estimación del incremento de velocidad para demostrar la eficiencia y precisión del método propuesto. En comparación con el método indirecto utilizado solo para la optimización de trayectorias de bajo empuje, la carga computacional del método propuesto se reduce en más de cinco órdenes de magnitud, y la precisión computacional sigue siendo alta.

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